`psutil`：系统性能信息库

目录

• 1. 安装
• 2. CPU
• 3. 内存
• 4. 磁盘
• 5. 网络
• 6. 进程管理
  • 6.1 列出所有进程
  • 6.2 拿单个进程
  • 6.3 进程操作
  • 6.4 用 psutil 跑外部进程
• 7. 其它常用接口
• 8. 实战：系统资源监控
• 9. 常见问题
• 10. 小结

---

psutil（process and system utilities）是跨平台的系统监控库：
CPU / 内存 / 磁盘 / 网络 / 进程 / 传感器。能替代 ps / top / lsof /
netstat / ifconfig / who / df / kill / free / uptime 等
命令行工具，是后端监控和系统资源管理的事实标准。

---

1. 安装

pip install -U psutil

import psutil
print(psutil.__version__)

Linux 上若要监控 GPU / 电池 / 温度，需 pip install psutil[sensors]。

---

2. CPU

import psutil

# 物理 / 逻辑 CPU 数
print("logical:", psutil.cpu_count())         # 全部
print("physical:", psutil.cpu_count(logical=False))

# 总体 CPU 时间细分
print(psutil.cpu_times())
# scputimes(user=..., system=..., idle=..., interrupt=..., dpc=...)

# 总体 CPU 使用率（百分比，需要一个采样间隔）
print(f"CPU%: {psutil.cpu_percent(interval=1):.1f}")

# 各逻辑 CPU 的使用率（列表）
print(psutil.cpu_percent(interval=1, percpu=True))

# 各 CPU 的时间细分
print(psutil.cpu_times(percpu=True))

cpu_percent(interval=...) 是“上次调用到这次调用”的差值；第一次调用
通常返回 0.0，再调一次才拿到真实值。

---

3. 内存

mem = psutil.virtual_memory()
print(f"total    : {mem.total / 1024**3:.2f} GiB")
print(f"available: {mem.available / 1024**3:.2f} GiB")
print(f"used     : {mem.used / 1024**3:.2f} GiB")
print(f"percent  : {mem.percent:.1f}%")

字段含义：

字段	含义
total	物理内存总数
available	不含 swap 也能用的内存（推荐看这个）
used	已用内存（≈ total - free - buffers - cached）
free	完全空闲
percent	(total - available) / total

交换分区：

swap = psutil.swap_memory()
print(swap.total, swap.used, swap.percent)

---

4. 磁盘

# 1) 物理分区
for part in psutil.disk_partitions():
    print(part.device, part.mountpoint, part.fstype, part.opts)

# 2) 单个挂载点的使用率
print(psutil.disk_usage("/"))

# 3) 全局 / 每分区的 IO
print(psutil.disk_io_counters())         # 全部
print(psutil.disk_io_counters(perdisk=True))

常用字段：

disk_io_counters 字段	含义
read_count / write_count	读写 IO 次数
read_bytes / write_bytes	读写字节数
read_time / write_time	读写耗时（ms）

---

5. 网络

# 全局
print(psutil.net_io_counters())
# 每网卡
print(psutil.net_io_counters(pernic=True))

# 当前连接（需要 root 看全部）
print(psutil.net_connections(kind="tcp")[:3])

字段：bytes_sent / bytes_recv / packets_sent / packets_recv /
errin / errout / dropin / dropout。

查“哪些进程在监听 80 端口”：

for c in psutil.net_connections(kind="tcp"):
    if c.laddr and c.laddr.port == 80 and c.status == "LISTEN":
        print(c.pid, c.laddr, c.raddr)

---

6. 进程管理

6.1 列出所有进程

for p in psutil.process_iter(["pid", "name"]):
    print(p.info)

6.2 拿单个进程

p = psutil.Process(104)            # PID
print(p.name())                    # 进程名
print(p.exe())                     # 启动路径
print(p.cwd())                     # 工作目录
print(p.status())                  # running / sleeping / stopped ...
print(p.create_time())             # 启动时间戳
print(p.username())                # 所属用户
print(p.cpu_percent(interval=0.1))
print(p.memory_info())             # rss / vms
print(p.io_counters())             # 读 / 写 IO
print(p.num_threads())
print(p.connections(kind="tcp"))

Process 是懒加载：只有访问属性时才会触发 os 调用。

6.3 进程操作

p.suspend()           # 挂起（SIGSTOP）
p.resume()            # 恢复（SIGCONT）
p.terminate()         # SIGTERM
p.kill()              # SIGKILL
p.wait(timeout=3)     # 等待结束

# 设置 CPU 亲和度
p.cpu_affinity([0, 1])    # 限制到 CPU 0 和 1

6.4 用 psutil 跑外部进程

from subprocess import PIPE
import psutil

p = psutil.Popen(["/usr/bin/python", "-c", "print('hi')"], stdout=PIPE)
print(p.name())                        # python
p.communicate(timeout=5)
print(p.username(), p.cpu_times())

psutil.Popen 是 subprocess.Popen 的超集，额外提供 cpu_times、
memory_info 等方法。

---

7. 其它常用接口

接口	作用
psutil.users()	当前登录用户
psutil.boot_time()	系统启动时间戳
psutil.sensors_battery()	笔记本电池（Linux）
psutil.sensors_temperatures()	温度（需要 psutil[sensors]）
psutil.net_if_addrs()	网卡地址
psutil.net_if_stats()	网卡统计（isup / speed / mtu）
psutil.pids()	所有 PID

import psutil, datetime
boot = datetime.datetime.fromtimestamp(psutil.boot_time())
print("uptime since:", boot)

---

8. 实战：系统资源监控

import time
import psutil


def report(interval: float = 1.0) -> None:
    while True:
        cpu = psutil.cpu_percent(interval=interval)
        mem = psutil.virtual_memory().percent
        disk = psutil.disk_usage("/").percent
        net = psutil.net_io_counters()

        print(
            f"cpu={cpu:5.1f}%  mem={mem:5.1f}%  "
            f"disk={disk:5.1f}%  "
            f"net_sent={net.bytes_sent/1024/1024:.1f}MB  "
            f"net_recv={net.bytes_recv/1024/1024:.1f}MB"
        )
        # 注意：cpu_percent/interval 已经睡过，循环不必再 sleep


if __name__ == "__main__":
    report()

---

9. 常见问题

• NoSuchProcess：进程已退出，访问属性会抛。捕获后跳过即可。
• AccessDenied：无权限（如跨用户查进程）。退化为只查 pid / name。
• 第一次 cpu_percent 是 0.0：必须间隔一段时间二次调用。
• macOS / Windows：cpu_times 字段名不一样（macOS 没有 interrupt / dpc）。
• 高频轮询：psutil.cpu_percent(interval=0) 立即返回 0 或上次差值；想拿
  真实值就 interval=0.5 或自己定时采样。

---

10. 小结

• psutil 跨平台把 ps / top / df / free / ifconfig / netstat 等 CLI 工具
  全部变成 Python API。
• 监控时拿 cpu_percent(interval=...) / virtual_memory().percent /
  disk_usage('/').percent 三件套就够覆盖 90% 场景。
• 进程管理注意 Process 是懒加载；用 process_iter(attrs=[...]) 一次拿多列字段
  更高效。
• 真正做监控建议配套 prometheus_client / opentelemetry，把 psutil 数据
  打点成指标。