Golang 获取系统信息的实现

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• 问题提出
• golang 的编译选项
• 获取系统信息

本文介绍获取系统信息的方法，另外给出根据不同系统编译的方法。

问题提出

由于多年来接触了不同系统的兼容工程，对使用宏区分不同的代码一直有一种莫名的感觉。像 Linux 内核中就有很多这样的代码，coreboot 中有，nRF52 SDK中也有。在实现的工程库也要往这方向考虑，比如线程库和socket库。当接触 golang 后，因其跨平台，编码快，所以在工作中也使用了。但并不是所有代码都是跨平台，像 syscall这样的包，就无法做到。最近的工程中需要获取系统信息，但无法只使用 golang 官方的接口达到目的，最终找到了第三方库github.com/shirou/gopsutil。

在找到第三方库前，也想过根据不同的系统编译不同的源码文件，经过考量，还是直接用现成的库。

golang 的编译选项

在进入主题前，先了解一下编译选项。C++可以直接在文件开始和结束处分别加#if 0和#endif解决，相应的，golang 可以在.go文件定义包前添加// +build windows或// +build linux来区别在哪个系统编译。
如果后面跟着注释，会提示//go:build comment without // +build comment。

另一种方法，是直接使用源码文件名称来区分。比如ccall_linux.go和ccall_windows.go分别在 Linux 系统和 Windows 系统下编译，这种方法非常直观。golang 中带_test的文件是测试用例，这其中的设计思想是一致的。

实际中，笔者使用的工程会调用 Linux 的动态库，但在编译调试时，还是以 Windows 为主，因为涉及 web 前端的设计，这样就可以在 Windows 中不调用动态库，即接口函数做空实现。

获取系统信息

gopsutil 抽象了不同系统，提供统一接口，因为不存在上述问题，本节给出一些示例代码，可以获取一些必要的系统信息，如CPU、内存、磁盘等。

package gin

import (
    "fmt"
    "os"
    "runtime"
    "time"

    "github.com/shirou/gopsutil/cpu"
    "github.com/shirou/gopsutil/disk"
    "github.com/shirou/gopsutil/host"
    "github.com/shirou/gopsutil/net"
    "github.com/shirou/gopsutil/v3/mem"
)

type LSysInfo struct {
    MemAll         uint64
    MemFree        uint64
    MemUsed        uint64
    MemUsedPercent float64
    Days           int64
    Hours          int64
    Minutes        int64
    Seconds        int64

    CpuUsedPercent float64
    OS             string
    Arch           string
    CpuCores       int
}

func GetSysInfo() (info LSysInfo) {
    unit := uint64(1024 * 1024) // MB

    v, _ := mem.VirtualMemory()

    info.MemAll = v.Total
    info.MemFree = v.Free
    info.MemUsed = info.MemAll - info.MemFree
    // 注：使用SwapMemory或VirtualMemory，在不同系统中使用率不一样，因此直接计算一次
    info.MemUsedPercent = float64(info.MemUsed) / float64(info.MemAll) * 100.0 // v.UsedPercent
    info.MemAll /= unit
    info.MemUsed /= unit
    info.MemFree /= unit

    info.OS = runtime.GOOS
    info.Arch = runtime.GOARCH
    info.CpuCores = runtime.GOMAXPROCS(0)

    // 获取200ms内的CPU信息，太短不准确，也可以获几秒内的，但这样会有延时，因为要等待
    cc, _ := cpu.Percent(time.Millisecond*200, false)
    info.CpuUsedPercent = cc[0]

    // 获取开机时间
    boottime, _ := host.BootTime()
    ntime := time.Now().Unix()
    btime := time.Unix(int64(boottime), 0).Unix()
    deltatime := ntime - btime

    info.Seconds = int64(deltatime)
    info.Minutes = info.Seconds / 60
    info.Seconds -= info.Minutes * 60
    info.Hours = info.Minutes / 60
    info.Minutes -= info.Hours * 60
    info.Days = info.Hours / 24
    info.Hours -= info.Days * 24

    fmt.Printf("info: %#v\n", info)

    infoTest()
    os.Exit(0)
    return
}

func infoTest() {
    c, _ := cpu.Info()
    cc, _ := cpu.Percent(time.Second, false) // 1秒
    d, _ := disk.Usage("/")
    n, _ := host.Info()
    nv, _ := net.IOCounters(true)
    physicalCnt, _ := cpu.Counts(false)
    logicalCnt, _ := cpu.Counts(true)
    if len(c) > 1 {
        for _, sub_cpu := range c {
            modelname := sub_cpu.ModelName
            cores := sub_cpu.Cores
            fmt.Printf("CPUs: %v   %v cores \n", modelname, cores)
        }
    } else {
        sub_cpu := c[0]
        modelname := sub_cpu.ModelName
        cores := sub_cpu.Cores
        fmt.Printf("CPU: %v   %v cores \n", modelname, cores)
    }
    fmt.Printf("physical count:%d logical count:%d\n", physicalCnt, logicalCnt)
    fmt.Printf("CPU Used: used %f%%\n", cc[0])
    fmt.Printf("HD: %v GB Free: %v GB Usage:%f%%\n", d.Total/1024/1024/1024, d.Free/1024/1024/1024, d.UsedPercent)
    fmt.Printf("OS: %v(%v) %v\n", n.Platform, n.PlatformFamily, n.PlatformVersion)
    fmt.Printf("Hostname: %v\n", n.Hostname)
    fmt.Printf("Network: %v bytes / %v bytes\n", nv[0].BytesRecv, nv[0].BytesSent)
}

需要注意的，计算内存的使用率，是根据已获取的已用内存除以总内存，而不是直接由gopsutil获取。计算CPU使用率，需要指定时间间隔，如果秒级别，用户会感觉卡顿，文中代码使用 200 毫秒，经测试，有时获取的值为0。至于运行时间，则通过时间戳直接计算出天数。

某windows系统运行结果如下：

info: gin.LSysInfo{MemAll:0x2ec6, MemFree:0x11a5, MemUsed:0x1d21, MemUsedPercent:62.27692697126946, Days:0, Hours:9, Minutes:26, Seconds:6, CpuUsedPercent:5.882352941068881, OS:"windows", Arch:"amd64", CpuCores:4}
CPU: Intel(R) Core(TM) i5-4210M CPU @ 2.60GHz   4 cores
physical count:2 logical count:4
CPU Used: used 8.593750%
HD: 330 GB Free: 32 GB Usage:90.242198%
OS: Microsoft Windows 7 Ultimate Service Pack 1(Standalone Workstation) 6.1.7601 Build 7601
Hostname: SKY-20210126BVC
Network: 0 bytes / 0 bytes

某 linux 服务器运行结果：

info: gin.LSysInfo{MemAll:0xf84b, MemFree:0x527, MemUsed:0xf323, MemUsedPercent:97.92430801663596, Days:0, Hours:1, Minutes:6, Seconds:38, CpuUsedPercent:0.25062656021506197, OS:"linux", Arch:"amd64", CpuCores:20}
CPUs: Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2640 v4 @ 2.40GHz   1 cores 
CPUs: Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2640 v4 @ 2.40GHz   1 cores 
...
physical count:10 logical count:20
CPU Used: used 0.702459%
HD: 49 GB Free: 38 GB Usage:16.708842%
OS: centos(rhel) 7.6.000
Hostname: localhost.localdomain
Network: 1915935 bytes / 224926648 bytes

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