如何使用Python獲取Linux的系統訊息
- 巴扎黑原創
- 2017-04-05 14:18:091547瀏覽
在本文中，我們將會探索使用Python程式語言工具來檢索Linux系統各種資訊。走你。
# 哪個Python版本?
# 當我提及Python，所指的就是CPython 2(準確的是2.7).我會明確提醒那些相同的程式碼在CPython 3 (3.3)上是不工作的，以及提供一份解釋不同之處的備選代碼。請確保你已經安裝了CPython,在終端機上輸入python或python3回車，然後你在終端機上應該可以看到python的提示符(prompt)。
請注意，所有的程式在它們第一行都是#!/usr/bin/env/python，也就是說，我們想要Python的解釋器來執行這些腳本。因此，如果你想你的腳本具有執行性，請使用chmod +x your-script.py， 那麼你就可以使用./your-script.py來執行它了（在本文中你將會看到這種方式）
探索platform模組
# platform模組在標準函式庫中，它有許多運行我們獲得眾多系統資訊的函數。讓我們執行Python解釋器來探索它們中的一些函數，那就從platform.uname()函數開始吧：
>>> import platform >>> platform.uname() ('Linux', 'fedora.echorand', '3.7.4-204.fc18.x86_64', '#1 SMP Wed Jan 23 16:44:29 UTC 2013', 'x86_64')
如果你已知道linux上的uname指令，那麼你就會認出來這個函數就是這個指令的一個介面。在Python 2上，它會傳回一個包含系統類型(或核心版本)，主機名，版本，發布版本，機器的硬體以及處理器資訊元組(tuple)。你可以使用下標存取個別屬性，像這樣：
>>> platform.uname()[0] 'Linux'
在Python 3上，這個函數回傳的是一個命名元組：
>>> platform.uname() uname_result(system='Linux', node='fedora.echorand', release='3.7.4-204.fc18.x86_64', version='#1 SMP Wed Jan 23 16:44:29 UTC 2013', machine='x86_64', processor='x86_64')
因為傳回結果是一個命名元組，這就可以簡單地透過名字來指定特定的屬性，而不是必須記住下標，像這樣：
>>> platform.uname().system 'Linux'
platform模組還有一些上面屬性的直接接口，像這樣：
>>> platform.system() 'Linux' >>> platform.release() '3.7.4-204.fc18.x86_64'
linux_distribution()函數傳回的有關你所在的linux發布版本的詳細資訊。例如，在Fedora 18系統上，這個指令會回傳以下資訊：
>>> platform.linux_distribution() ('Fedora', '18', 'Spherical Cow')
這個回傳結果中包含了版本發布名，版本以及代號元組。特定的Python版本支援的發布版本上可以透過_supported_dists顯示的值來取得。
>>> platform._supported_dists ('SuSE', 'debian', 'fedora', 'redhat', 'centos', 'mandrake', 'mandriva', 'rocks', 'slackware', 'yellowdog', 'gentoo', 'UnitedLinux', 'turbolinux')
如果你的linux發布版本不在其中（或其中之一的衍生發行版）。那你很可能呼叫了上面這個函數而看不到任何有用的信息。
platform模組的最後一個函數，我們將會看看architecture()函數。當你無參的呼叫這個函數，它會傳回包含架構位數以及python可執行的格式的元組，像這樣：
>>> platform.architecture() ('64bit', 'ELF')
在32位元的系統上，你將會看到：
>>> platform.architecture() ('32bit', 'ELF')
如果你指定了系統上其他任何可執行的，你都會得到相似的結果，如同這樣：
>>> platform.architecture(executable='/usr/bin/ls') ('64bit', 'ELF')
鼓勵探索platform模組的除了這些的其它函數，找出你現在運行的Python版本。如果你想知道這個模組是如何取得這些資訊的，你可以深入查看PYthon原始碼目錄下的Lib/platform.py檔。
os和sys模組也可以獲得一些系統屬性，例如原生的位元組序。接下來，我們超越Python標準函式庫模組，去探索一些在linux系統透過proc和sysfs檔案系統使之存取資訊成為可能。注意的是透過檔案系統來存取資訊將會在不同的硬體架構有所不同。所以在讀本文或寫腳本時要時時記住可以試圖從這些文件獲取資訊。
CPU資訊
/proc/cpuinfo檔案包含了你的系統處理器單元的資訊。例如，這裡就是python版的linux指令cat /proc/cpuinfo所做的事：
#! /usr/bin/env python
""" print out the /proc/cpuinfo
file
"""
from __future__ import print_function
with open('/proc/cpuinfo') as f:
for line in f:
print(line.rstrip('\n'))當你使用Python 2 或Python 3執行這個程式時，你會在螢幕上看到所有/proc/cpuinfo的內容（在上面的程式裡，rstrip()方法用來刪除每行結尾的換行符號）
在下面的程式碼裡列舉了使用startwith()字串方法來顯示你的處理器單元的模式。
#! /usr/bin/env python
""" Print the model of your
processing units
"""
from __future__ import print_function
with open('/proc/cpuinfo') as f:
for line in f:
# Ignore the blank line separating the information between
# details about two processing units
if line.strip():
if line.rstrip('\n').startswith('model name'):
model_name = line.rstrip('\n').split(':')[1]
print(model_name)當你執行這個程式後，你應該會看到你的每個處理器單元的模式名稱。例如，這裡就是在我電腦上所看到的。
Intel(R) Core(TM) i7-3520M CPU @ 2.90GHz Intel(R) Core(TM) i7-3520M CPU @ 2.90GHz Intel(R) Core(TM) i7-3520M CPU @ 2.90GHz Intel(R) Core(TM) i7-3520M CPU @ 2.90GHz
迄今為止，我們已有兩種方式來找出我們所使用的系統的架構。從技術上講是正確的，兩個方式實際上報告了你係統運行的內核架構，所以，如果你的電腦是64位的，但是運行的是32位的內核，然後上面的方法還是將會顯示為32位的架構。你可以從/proc/cpuinfo所列舉的標誌中找出lm標誌，來找出你的電 腦的真實的架構。 lm標誌代表了長模式，只有64位元架構的才會顯示它。下面的程式將會指導你怎麼做：
#! /usr/bin/env python
""" Find the real bit architecture
"""
from __future__ import print_function
with open('/proc/cpuinfo') as f:
for line in f:
# Ignore the blank line separating the information between
# details about two processing units
if line.strip():
if line.rstrip('\n').startswith('flags') \
or line.rstrip('\n').startswith('Features'):
if 'lm' in line.rstrip('\n').split():
print('64-bit')
else:
print('32-bit')如我们所看到那样，读取/proc/cpuinfo文件以及使用简单文本处理技术就可以获得我们要查找的数据是可能的。为了给其他程序更好的使用这些数据，一个更好的主意就是使/proc/cpuinfo的内容成为标准的数据结构，譬如字典(dictionary)。这个注意很简单：如果你查看这个文件的内容，你就会发现对于每个处理器单元，都有好些键值对(在先前的例子中，我们打印了每个处理器的模型名，即模型名就是关键字)。不同的处理器 单元的信息可以使用空白行隔开。构造一个字典数据结构包含每个处理器单元的关键字是很简单的。对于每个关键字，对于处理器单元的值都在/proc/cpuinfo文件中。下面的代码将会指导你怎么做。
#!/usr/bin/env/ python
"""
/proc/cpuinfo as a Python dict
"""
from __future__ import print_function
from collections import OrderedDict
import pprint
def cpuinfo():
''' Return the information in /proc/cpuinfo
as a dictionary in the following format:
cpu_info['proc0']={...}
cpu_info['proc1']={...}
'''
cpuinfo=OrderedDict()
procinfo=OrderedDict()
nprocs = 0
with open('/proc/cpuinfo') as f:
for line in f:
if not line.strip():
# end of one processor
cpuinfo['proc%s' % nprocs] = procinfo
nprocs=nprocs+1
# Reset
procinfo=OrderedDict()
else:
if len(line.split(':')) == 2:
procinfo[line.split(':')[0].strip()] = line.split(':')[1].strip()
else:
procinfo[line.split(':')[0].strip()] = ''
return cpuinfo
if __name__=='__main__':
cpuinfo = cpuinfo()
for processor in cpuinfo.keys():
print(cpuinfo[processor]['model name'])这段代码中使用了OrderedDict(有序字典)而不是常规的字典，能够使用键值有序的存储在文件里。所以，第一个处理器单元的数据之后就是第二个处理器单元的数据，以此类推。你可以使用过滤器来过滤你所查找的信息（如同在if __name__ == '__main__'块中演示的那样）。上面的程序每次执行后都会打印每个处理器单元的模型名（如通过cpuinfo[processor]['model name']语句表明的那样）
Intel(R) Core(TM) i7-3520M CPU @ 2.90GHz Intel(R) Core(TM) i7-3520M CPU @ 2.90GHz Intel(R) Core(TM) i7-3520M CPU @ 2.90GHz Intel(R) Core(TM) i7-3520M CPU @ 2.90GHz
内存信息
和/proc/cpuinfo相似，文件/proc/meminfo包含了你电脑的主存的信息。下面的这个程序创建了一个使用这个文件的内容填充的字典。
#!/usr/bin/env python
from __future__ import print_function
from collections import OrderedDict
def meminfo():
''' Return the information in /proc/meminfo
as a dictionary '''
meminfo=OrderedDict()
with open('/proc/meminfo') as f:
for line in f:
meminfo[line.split(':')[0]] = line.split(':')[1].strip()
return meminfo
if __name__=='__main__':
#print(meminfo())
meminfo = meminfo()
print('Total memory: {0}'.format(meminfo['MemTotal']))
print('Free memory: {0}'.format(meminfo['MemFree']))像先前的，通过它的关键字，你可以访问任何你查询的指定信息(在if __name__==__main__块中有所表示)。当你执行这个程序，你该会看到像下面类似的输出：
Total memory: 7897012 kB Free memory: 249508 kB
网络统计信息
接下来，我们会探索我们电脑系统的网络设备。我们将会获得系统的网络接口，以及当系统重启之后通过它们数据发送和接受数据的信息。 /proc/net/dev文件让这些信息可用。如果你检查了这个文件的内容，你就会注意到头一两行包含了头信息等等，这个文件第一列是网络接口名，第二和第三列显示了接收和发送的字节数信息（例如总发送字节数，包数，错误等等）。这里我们所感兴趣的就是他哦难过不同的网络设备提取出总发送数据和接收数据。下面的代码展示了怎么从/proc/net/dev文件中提取出这些信息。
#!/usr/bin/env python
from __future__ import print_function
from collections import namedtuple
def netdevs():
''' RX and TX bytes for each of the network devices '''
with open('/proc/net/dev') as f:
net_dump = f.readlines()
device_data={}
data = namedtuple('data',['rx','tx'])
for line in net_dump[2:]:
line = line.split(':')
if line[0].strip() != 'lo':
device_data[line[0].strip()] = data(float(line[1].split()[0])/(1024.0*1024.0),
float(line[1].split()[8])/(1024.0*1024.0))
return device_data
if __name__=='__main__':
netdevs = netdevs()
for dev in netdevs.keys():
print('{0}: {1} MiB {2} MiB'.format(dev, netdevs[dev].rx, netdevs[dev].tx))当你运行上面的程序，下面这个输出就会显示从你最近重启之后网络设备总接收和发送的数据，单位为兆。
em1: 0.0 MiB 0.0 MiB wlan0: 2651.40951061 MiB 183.173976898 MiB
你可以使用持久的数据存储机制来连接，来写出自己的数据使用监控程序。
进程信息
/proc目录包含了所有正运行的进程目录。这些目录的名字和进程的标识符是一样的。所以，如果你遍历/proc目录下那些使用数字作为它们的名字的目录，你就会获得所有现在正在运行的进程列表。在下面的代码中process_list()函数返回所有现在正在运行的进程的标识符列表。当你执行这个程序后，这个列表的长度就是在系统上运行的总进程数。
#!/usr/bin/env python
"""
List of all process IDs currently active
"""
from __future__ import print_function
import os
def process_list():
pids = []
for subdir in os.listdir('/proc'):
if subdir.isdigit():
pids.append(subdir)
return pids
if __name__=='__main__':
pids = process_list()
print('Total number of running processes:: {0}'.format(len(pids)))上面的程序当执行后会显示和下面类似的输出：
Total number of running processes:: 229
每个进程目录包含了一些其他文件和目录，如进程命令的调用，它正使用的共享库以及其它的。
块设备
下一个程序通过读sysfs虚拟文件系统列出所有块设备。你系统中的块设备可以从/sys/block目录中找到。因此可能会有/sys/block/sda、/sys/block/sdb等这样的目录。为了获取所有这些设备，我们使用正则表达式对/sys/block目录进行扫描提取感兴趣的块设备。
#!/usr/bin/env python
"""
Read block device data from sysfs
"""
from __future__ import print_function
import glob
import re
import os
# Add any other device pattern to read from
dev_pattern = ['sd.*','mmcblk*']
def size(device):
nr_sectors = open(device+'/size').read().rstrip('\n')
sect_size = open(device+'/queue/hw_sector_size').read().rstrip('\n')
# The sect_size is in bytes, so we convert it to GiB and then send it back
return (float(nr_sectors)*float(sect_size))/(1024.0*1024.0*1024.0)
def detect_devs():
for device in glob.glob('/sys/block/*'):
for pattern in dev_pattern:
if re.compile(pattern).match(os.path.basename(device)):
print('Device:: {0}, Size:: {1} GiB'.format(device, size(device)))
if __name__=='__main__':
detect_devs()如果你运行该程序，你将会看到下述类似的输出：
Device:: /sys/block/sda, Size:: 465.761741638 GiB Device:: /sys/block/mmcblk0, Size:: 3.70703125 GiB
当我运行该程序的时候，有个SD内存卡插在电脑上，因此你会看到程序检测到了它。你也可以扩展该程序识别其它块设备（比如虚拟硬盘）。
建立命令行实用工具
linux中命令行使用工具是无所不在的[@Lesus 注：曾有人说过：linux没有了命令行就是个渣。]，它允许人么指定命令行参数来定制程序的默认行为。argparse模块就提供了和linux命令行实用工具类似的接口。下面的代码展示了程序如何获得系统上的所有用户以及打印它们的登录shell(使用了pwd标准库模块)：
#!/usr/bin/env python
"""
Print all the users and their login shells
"""
from __future__ import print_function
import pwd
# Get the users from /etc/passwd
def getusers():
users = pwd.getpwall()
for user in users:
print('{0}:{1}'.format(user.pw_name, user.pw_shell))
if __name__=='__main__':
getusers()当运行这个程序之后，它会打印系统上所有的用户以及他们登录shell名。
现在，你想要程序的用户能够选择是否想看系统用户(像daemon, apache)。我们扩展前面的代码，第一次使用argparse模块来实现这个特性，如下。
#!/usr/bin/env python
"""
Utility to play around with users and passwords on a Linux system
"""
from __future__ import print_function
import pwd
import argparse
import os
def read_login_defs():
uid_min = None
uid_max = None
if os.path.exists('/etc/login.defs'):
with open('/etc/login.defs') as f:
login_data = f.readlines()
for line in login_data:
if line.startswith('UID_MIN'):
uid_min = int(line.split()[1].strip())
if line.startswith('UID_MAX'):
uid_max = int(line.split()[1].strip())
return uid_min, uid_max
# Get the users from /etc/passwd
def getusers(no_system=False):
uid_min, uid_max = read_login_defs()
if uid_min is None:
uid_min = 1000
if uid_max is None:
uid_max = 60000
users = pwd.getpwall()
for user in users:
if no_system:
if user.pw_uid >= uid_min and user.pw_uid <= uid_max:
print('{0}:{1}'.format(user.pw_name, user.pw_shell))
else:
print('{0}:{1}'.format(user.pw_name, user.pw_shell))
if __name__=='__main__':
parser = argparse.ArgumentParser(description='User/Password Utility')
parser.add_argument('--no-system', action='store_true',dest='no_system',
default = False, help='Specify to omit system users')
args = parser.parse_args()
getusers(args.no_system)使用--help选项执行上面的程序，你会看到友好的帮助信息：可选项以及它们的作用。
$ ./getusers.py --help usage: getusers.py [-h] [--no-system] User/Password Utility optional arguments: -h, --help show this help message and exit --no-system Specify to omit system users
上面程序使用的一个例子，如下所示：
$ ./getusers.py --no-system gene:/bin/bash
当你传入一个非法的参数，这个程序就会发牢骚(报错)
$ ./getusers.py --param usage: getusers.py [-h] [--no-system] getusers.py: error: unrecognized arguments: --param
在上面的程序中，我们简单的理解了如何使用argparse模块。parser = argparse.ArgumentParser(description="User/Password Utility")语句创建了一个带说明程序是做什么的可选描述的ArgumentParser对象，
然后,我们添加参数。我们想要程序能够识别接下来这条语句 add_argument()。parser.add_argument('--no-system', action='store_true', dest='no_system', default = False, help='Specify to omit system users')。第一个方法的参数是当系统调用这个程序,程序使用着将要提供这个参数的名称,接下来的参数acton=store_true表明它是一个布尔选择。那就是说,它真或假影响程序的某些行为。dest为可定制化参数,它的值可以提供给程序使用。假如这个值用户不提供,这个值默认false。最后的参数程序显示的帮助信息。最后,参数被解析通过args=parser.parse_args()方法。一旦解析方法被做,用户选项的值能够被抓取到通过相应的语法参数option_dest,当你配置参数的时候,option_dest是一个你指定的目的变量。getusers(args.no_system)这条语句使用用户提供参数的值将会回调getusers()方法。
下面的程序展示了如何指定非布尔类型的选项。该程序是对第6个程序的重写，附加了一个选项用于指定你感兴趣的网络设备。
#!/usr/bin/env python
from __future__ import print_function
from collections import namedtuple
import argparse
def netdevs(iface=None):
''' RX and TX bytes for each of the network devices '''
with open('/proc/net/dev') as f:
net_dump = f.readlines()
device_data={}
data = namedtuple('data',['rx','tx'])
for line in net_dump[2:]:
line = line.split(':')
if not iface:
if line[0].strip() != 'lo':
device_data[line[0].strip()] = data(float(line[1].split()[0])/(1024.0*1024.0),
float(line[1].split()[8])/(1024.0*1024.0))
else:
if line[0].strip() == iface:
device_data[line[0].strip()] = data(float(line[1].split()[0])/(1024.0*1024.0),
float(line[1].split()[8])/(1024.0*1024.0))
return device_data
if __name__=='__main__':
parser = argparse.ArgumentParser(description='Network Interface Usage Monitor')
parser.add_argument('-i','--interface', dest='iface',
help='Network interface')
args = parser.parse_args()
netdevs = netdevs(iface = args.iface)
for dev in netdevs.keys():
print('{0}: {1} MiB {2} MiB'.format(dev, netdevs[dev].rx, netdevs[dev].tx))当你不带任何参数执行程序的时候，程序的行为与之前的版本完全一致。然后，你也可以指定感兴趣的网络设备。例如：
$ ./net_devs_2.py
em1: 0.0 MiB 0.0 MiB
wlan0: 146.099492073 MiB 12.9737148285 MiB
virbr1: 0.0 MiB 0.0 MiB
virbr1-nic: 0.0 MiB 0.0 MiB
$ ./net_devs_2.py --help
usage: net_devs_2.py [-h] [-i IFACE]
Network Interface Usage Monitor
optional arguments:
-h, --help show this help message and exit
-i IFACE, --interface IFACE
Network interface
$ ./net_devs_2.py -i wlan0
wlan0: 146.100307465 MiB 12.9777050018 MiB脚本的系统范围可用性
在本文的帮助下，你可能已经可以写一个或多个有用的脚本，就像其它linux命令一样，你想要每天都使用它们。最简单的方式是将脚本设置为可执行的，然后为脚本设置一个BASH别名。你也可以移除.py扩展名，然后将脚本放在诸如/usr/local/sbin这样的标准位置。
其它有用的标准库模组
除了本文中已经提到的标准库模组，还有很多其它有用的标准模组：subprocess、ConfigParser、readline和curses。
接下来做什么？
在这个阶段，依靠你自己使用Python的经验，探索Linux内部，你可以参考下面的任一方式。如果你曾经需要写很多shell脚本/命令流水线来探索Linux内部，那么试一下Python。如果你想要一个更简单的方式来编写执行很多任务的实用程序脚本，那么试一下Python。最后，如果你已经使用Python在Linux上别写其它目的的程序，那么试一下用Python探索Linux内部。
资源
Python资源
Lists
Tuples
Namedtuples
OrderedDict
split()
strip() rstrip() and other string methods
Reading and writing files
os module
platform module
pwd module
spwd module
grp module
subprocess module
ConfigParser module
readline module
系统信息
Long Mode
/proc file system
sysfs
原文地址：http://amitsaha.github.io/site/notes/articles/python_linux/article.html
以上是如何使用Python獲取Linux的系統訊息的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！