这一章，使用qt来获取linux内核的系统信息并显示到界面上。这里的系统信息包括CPU的使用率，CPU的温度，内存信息以及硬盘信息。
NanoPI Fire3的开发团队为系统提供了读取CPU温度的接口，一个设备文件,使用命令查看CPU温度
cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp
文件里面的值为65000，这里的值除1000就是实际的温度值，65000/1000=65。说明现在的CPU温度为65度。
知道了设备文件，那么就可以开始写程序了。
//获取CPU温度
QString temp_file_name("/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp");
file_info.setFile(temp_file_name);
if(file_info.isFile())
{
QFile temp_file(temp_file_name);
if(temp_file.open(QFile::ReadOnly))
{
QString cpu_temp_str = temp_file.readAll();
cpu_info_data.temp = static_cast<double>((double)(cpu_temp_str.toDouble()) / 1000.0);
qDebug() << QString("cpu temp : %1°C").arg(QString::number(cpu_info_data.temp,'f',2));
temp_file.close();
}
}
else
{
qDebug() << "No file named : " << temp_file_name;
cpu_info_data.temp = 0;
}
先判断文件是否存在，如果不存在那么直接返回。如果存在则使用QFile进行信息读取。然后把信息转换为double型进行存储。
为了方便的数据处理，我建立了一个结构体
// system info struct
struct CpuInfo_data
{
long long total;
long long usr;
long long nic;
long long sys;
long long idle;
long long iowait;
long long irq;
long long softirq;
long long steal;
double rate;
double temp;
};
其中temp是温度的值，其他的为CPU使用率所使用
CPU使用率如何获得，我们都知道linux中有一个top命令可以查看CPU的信息
输入top命令，出来的最上面5行便是系统信息，我们关心的是3,4行，CPU使用率和内存信息。
CPU这一行的id属性的意思是剩余的CPU资源，总共是100，所以可以算出已经使用的CPU资源为100-92.5
大家都知道linux中的所有命令都来自于busybox的支持，如果不知道，可以暂停一下，去了解一下busybox是什么。
所以我们可以通过busybox中top命令的实现源码来判断这里的信息时如何读取出来的。
去busybox官网下载源码（如果打不开网站，可以在我的github下载）
https://busybox.net/downloads/
解压后通过source insight软件打开源码（source insight不会用的先去查找一下相关资料）
打开source insight，在右边输入top，打开top.c文件
先打开main函数，这里发现程序将工作目录切换到了/proc目录。
一路跟踪到do_stats函数，进入该函数
再进入get_jiffy_counts函数
这个函数解释了top命令中的cpu信息如何来的
首先看到，打开了stat文件，根据main函数中切换目录，可以判断这个文件名为/proc/stat，到linux系统中查看
ls /proc/stat
有这个文件，那么看看里面有什么
https://blog.csdn.net/ibless/article/details/85177175
关于/proc/stat的解析，可以参考一下这篇文章
有9行CPU开头的数据，其中CPU为总的CPU数据，其他0-7为各个核心的数据（没错，我这块板是8核的）。
现在我需要的是总CPU使用率，所以只关心第一行就行了。
看看busybox如何处理的
首先用fscanf格式化读取文件中的数据，并分别放到结构体保存，这里我们不用关心jif这个结构体是什么，只需要通过%lld知道这里的数据类型是long long就可以了。
接着求了一个总和，可以看到就是把其他的全部加起来。
总和减去剩余的，就是已经使用的。
公式如下
Total CPU time since boot = user+nice+system+idle+iowait+irq+softirq+steal
Total CPU Idle time since boot = idle + iowait
Total CPU usage time since boot = Total CPU time since boot - Total CPU Idle time since boot
Total CPU percentage = Total CPU usage time since boot/Total CPU time since boot * 100%
也就是说，CPU的占用率= (1 - (现在时刻CPU Idle – 前一时刻CPU Idle) / (现在时刻CPU Total – 前一时刻CPU Total))
过程知道了，那么可以使用QT编写程序了。结构体上面已经展示过了，这里就直接给代码
先在类中声明一个全局的变量，用于保存前一时刻的CPU信息
CpuInfo_Data pre_cpu_info_data;数据处理过程如下
// 初始化为0
struct CpuInfo_Data cpu_info_data;
cpu_info_data.usr = 0;
cpu_info_data.nic = 0;
cpu_info_data.sys = 0;
cpu_info_data.idle = 0;
cpu_info_data.iowait = 0;
cpu_info_data.irq = 0;
cpu_info_data.softirq = 0;
cpu_info_data.steal = 0;
cpu_info_data.temp = 0;
cpu_info_data.total = 0;
cpu_info_data.rate = 0;
cpu_info_data.freq = 0;
//获得CPU占用信息
QString info_file_name("/proc/stat");
QFileInfo file_info(info_file_name);
//判断文件是否存在
if(file_info.isFile())
{
//提取文件中的数据
std::FILE *cpu_fd = std::fopen(info_file_name.toLatin1().data(),"r");
if(std::fscanf(cpu_fd,"cpu %lld %lld %lld %lld %lld %lld %lld %lld",\
&cpu_info_data.usr,&cpu_info_data.nic,&cpu_info_data.sys, \
&cpu_info_data.idle,&cpu_info_data.iowait, \
&cpu_info_data.irq,&cpu_info_data.softirq, \
&cpu_info_data.steal) < 4)
{
qDebug() << "failed to read " << info_file_name;
}
std::fclose(cpu_fd);
//计算CPU总资源数
cpu_info_data.total = cpu_info_data.usr + cpu_info_data.nic + cpu_info_data.sys + cpu_info_data.idle + cpu_info_data.iowait + cpu_info_data.irq + cpu_info_data.softirq + cpu_info_data.steal;
long long total = cpu_info_data.total;
long long idle = cpu_info_data.idle + cpu_info_data.iowait;
long long pre_total = pre_cpu_info_data.total;
long long pre_idle = pre_cpu_info_data.idle + pre_cpu_info_data.iowait;
cpu_info_data.rate = static_cast<double>((double)((total-pre_total) - (idle-pre_idle)) / (double)(total-pre_total)) * 100;
pre_cpu_info_data = cpu_info_data;
//qDebug() << QString("cpu rate : %1%").arg(cpu_info_data.rate);
}
else
{
qDebug() << "No file named : " << info_file_name;
}
因为是C++语言，所以使用std::fscanf代替fscanf，其实参数都是一样的。求使用率的时候，因为是double所以记得使用static_case<double>进行类型转换。最后使用QString::number(cpu_info_data.rate, 'f', 2)方法输出小数点后2位的数据。
上面说到的top命令同样也能读取内存数据，那么我们在top.c中找一下是如何实现的。
找到display_generic函数
发现这里使用的文件是meminfo，也就是/proc/meminfo，同样，我们在linux下查看这个文件里面的数据。
cat /proc/meminfo
可以看到是内存的所有信息，但是我们只关注前两行就可以了。
MemTotal是总的内存大小
MemFree是空闲的内存大小
那么可以得出使用的内存大小为MemTotal-MemFree，使用率为（MemTotal-MemFree）/MemTotal * 100
同样使用格式化读取，%lu为long unsigned int类型
那么接下来可以编写QT程序
定义结构体
struct MemInfo_data
{
long unsigned int total;
long unsigned int free;
long unsigned int used;
double rate;
};
读取文件信息
QString file_info_name("/proc/meminfo");
QFileInfo file_info(file_info_name);
if(file_info.isFile())
{
std::FILE *mem_fd = std::fopen(file_info_name.toLatin1().data(),"r");
std::fscanf(mem_fd,"MemTotal: %lu kB\n",&mem_info_data.total);
std::fscanf(mem_fd,"MemFree: %lu kB\n",&mem_info_data.free);
std::fclose(mem_fd);
mem_info_data.used = mem_info_data.total - mem_info_data.free;
mem_info_data.rate = static_cast<double>((double)mem_info_data.used / (double)mem_info_data.total) * 100.0;
mem_info_data.total = mem_info_data.total / 1024;
mem_info_data.used = mem_info_data.used / 1024;
mem_info_data.free = mem_info_data.free / 1024;
//qDebug() << QString("Mem : %1 / %2 MB %3%").arg(mem_info_data.used).arg(mem_info_data.total).arg(QString::number(mem_info_data.rate,'f',2));
}
else
{
qDebug() << "No file named : " << file_info_name;
return;
}
同样记得注意int-double的类型转换，读取数据的单位是KB，我想用MB所以除1024
在linux上我们一般使用df命令来查看硬盘信息，这个命令也是由busybox实现，在源码中找到df.c，进入main函数。这里要注意一个结构体struct statfs，这个结构体保存了所有的硬盘信息，是内核实现的，不需要我们另外读取文件得到，不了解的先去查一下这个结构体的使用。
往下看，来到红框这里，这个函数的作用是读取以mount_point为结点的目录在硬盘中的空间使用情况，并放入s结构体，前面我们知道了s就是struct statfs
那么总的空间大小为f_blocks*f_bsize，空闲的空间大小为f_bfree*f_bsize
那么已经使用的空间大小为总的空间大小减去空闲的空间大小
编写QT代码
要使用struct statfs结构体，要先包括两个头文件
#include <sys/statfs.h>
#include <sys/vfs.h>
先定义结构体
struct DiskInfo_data
{
long long total;
long long free;
long long used;
double rate;
};
读取信息过程
struct statfs disk_info;
QString path = "/";
if (statfs(path.toLatin1().data(), &disk_info) == -1)
{
qDebug() << "Failed to get file disk infomation";
return;
}
disk_info_data.total = disk_info.f_blocks * disk_info.f_bsize;
disk_info_data.free = disk_info.f_bfree * disk_info.f_bsize;
disk_info_data.used = disk_info_data.total - disk_info_data.free;
disk_info_data.rate = static_cast<double>((double)disk_info_data.used / (double)disk_info_data.total) * 100.0;
disk_info_data.total = disk_info_data.total / 1024 / 1024;
disk_info_data.free = disk_info_data.free / 1024 / 1024;
disk_info_data.used = disk_info_data.used / 1024 / 1024;
//double total = static_cast<double>((double)disk_info_data.total / 1024);
//double used = static_cast<double>((double)disk_info_data.used / 1024);
//qDebug() << QString("Disk : %1 / %2 GB %3%").arg(QString::number(used,'f',2)).arg(QString::number(total,'f',2)).arg(QString::number(disk_info_data.rate,'f',2));
这里我想得到根文件系统的使用信息，所以传入的第一个参数为”/”，同样注意类型转换，以及单位转换，初始数据是字节为单位，我想使用GB为单位，所以要除三次1024
4个系统数据都读取完成，于是我将他们整合起来，开一个线程来跑，每秒读取一次信息并返回给界面，使用QLabel显示。
这里遇到了一个问题就是，我使用了QT信号和槽机制来传输我自定义的三个结构体，但是信号和槽并不支持使用自定义的结构作为参数，所以报错
QObject::connect: Cannot queue arguments of type ‘CpuInfo_data’ (Make sure ‘CpuInfo_data’ is registed using qRegisterMetaType().)解决方法
包含一个头文件
#include <QMetaType>然后在connect信号槽之前注册自定义的结构体
//使用自定义结构体在信号槽中传递时需要先注册，否则会报错
qRegisterMetaType<CpuInfo_data>("CpuInfo_data");
qRegisterMetaType<MemInfo_data>("MemInfo_data");
qRegisterMetaType<DiskInfo_data>("DiskInfo_data");
这样就可以解决问题
运行结果在上一章已经展示过了。
Qt完整源码放在github上，有需要可以自行下载。 代码名称为190516.zip
https://github.com/ljy980330/opencv_face_sys
有任何问题可以在下面给我留言！大家一起学习！