自己实现Linux系统任务管理器(附源码)
一、前言
之前在操作系统课程中，使用Java实现的任务管理器，使用了Swing界面、Runtime、Process相关类。文章总结和程序下载在下面：
Java调用批处理或可执行文件和Runtime、Process类实现Java版进程管理器：http://blog.csdn.net/ljheee/article/details/52067690
Java进程管理器MyProcess.rar----免积分下载：http://download.csdn.net/detail/ljheee/9598423
虽然基本功能实现了，Java跨平台的特性，也使得这个应用在Linux上跑，但是在实现这个版本之后就已经感觉到Java对操作系统信息的提取与封装是有限的，Process包含的进程信息有限，且操作不方便。
因此最近在Linux课程中，决定用Qt界面+Linux方式实现自己的Linux版任务管理器。在程序设计之前，有必要先了解下Linux系统进程信息提取方式，因为这种“Linux方式”不像Java的Process类封装那样，不管底层，只管调用 process.getInputStream();去读取流。
二、Linux下/proc目录简介
Linux内核提供了一种通过 /proc 文件系统，在运行时访问内核内部数据结构、改变内核设置的机制。proc文件系统是一个伪文件系统，它只存在内存当中，而不占用外存空间。它以文件系统的方式为访问系统内核数据的操作提供接口。
系统中当前运行的每一个进程都有对应的一个目录在/proc下，以进程的 PID号为目录名，它们是读取进程信息的接口。而self目录则是读取进程本身的信息接口，是一个link。
直接打开自己安装的Linux系统，进入/proc，可以看到很多数字命名的文件夹；文件夹名的数字，代表当前运行的一个进程的PID，它是读取进程信息的接口。
Linux下/proc下其他重要目录
/proc/cpuinfo --cpu的信息
/proc/devices --已经加载的设备并分类
/proc/modules --所有加载到内核的模块列表
/proc/stat --所有的CPU活动信息，可采点计算cpu的利用率
/proc/version --Linux内核版本和gcc版本
三、Qt实现Linux版任务管理器
用户和应用程序可以通过/proc得到系统的信息，并可以改变内核的某些参数。由于系统的信息是动态改变的，所以用户或应用程序读取proc文件时，proc文件系统是动态从系统内核读出所需信息并提交的。
我们要显示系统信息，只需进行相应的文件操作就行了。
Qt的发展势头相当猛，qt的可移植性相当强，现在应用程序做界面基本都用Qt。Qt是诺基亚开发的一个跨平台的C++图形用户界面应用程序框架。Qt商业版只能试用30天，不过有GPL版的，可以免费使用。有一个非常不错的免费Qt集成开发环境QtCreator IDE。Linux版任务管理器采用的是Qt来实现图形界面。
步骤：
1、Linux下安装Qt Creator，打开新建一个工程，工程目录下，相关文件会有6个，具体见下图--工程文件夹：
编译完成后的实现效果：
“内存信息”模块：
“进程信息”模块：
“模块信息”模块：
“系统信息”模块：
“关于”模块：
完整源码如下：
main.cpp 工程运行的入口，创建工程时自动创建的，不需要修改。
#include
#include "mainwindow.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication a(argc, argv);
MainWindow w;
w.show();
return a.exec();
}
mainwindow.h 工程头文件，定义资源和事件响应函数声明。
#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H
#include
#include
#include
#include
#include
namespace Ui {
class MainWindow;
}
class MainWindow : public QMainWindow
{
Q_OBJECT
public:
explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
~MainWindow();
private:
Ui::MainWindow *ui;//界面资源类，所有的界面元素都是通过该类来调用
QTimer *timer; //计时器
private slots:
void on_pushButton_pkill_clicked();
void on_pushButton_prefresh_clicked();
void on_pushButton_Model_install_clicked();
void on_pushButton_Model_remove_clicked();
void on_pushButton_Model_refresh_clicked();
void on_pushButton_reboot_clicked();
void on_pushButton_halt_clicked();
void on_tabWidget_INFO_currentChanged(int index);
void timer_update_currentTabInfo();
//显示tab中的内容
void show_tabWidgetInfo(int index);
};
#endif // MAINWINDOW_H mainwindow.cpp 工程最重要的源文件，完成主要的业务逻辑。
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include
#include
#include
int a0 = 0, a1 = 0, b0 = 0, b1 = 0;
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
QMainWindow(parent),
ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
timer = new QTimer(this);
QWidget::connect( timer, SIGNAL( timeout() ), this, SLOT( timer_update_currentTabInfo() ) );//ui控件-事件响应
QWidget::connect( ui->tabWidget_INFO, SIGNAL( currentChanged() ),
this, SLOT( on_tabWidget_currentChanged() ) );
timer->start(1000);
}
MainWindow::~MainWindow()
{
delete ui;
delete timer;
}
void MainWindow::timer_update_currentTabInfo()
{
int index = ui->tabWidget_INFO->currentIndex();
//定时器只刷新内存tab页面，用于进度条动态显示
if (index == 0)
{
show_tabWidgetInfo(index);
}
}
void MainWindow::show_tabWidgetInfo(int index)
{
QString tempStr; //读取文件信息字符串
QFile tempFile; //用于打开系统文件
int pos; //读取文件的位置
if (index == 0) //内存資源
{
tempFile.setFileName("/proc/meminfo"); //打开内存信息文件
if ( !tempFile.open(QIODevice::ReadOnly) )
{
QMessageBox::warning(this, tr("warning"), tr("The meminfo file can not open!"), QMessageBox::Yes);
return ;
}
QString memTotal;
QString memFree;
QString memUsed;
QString swapTotal;
QString swapFree;
QString swapUsed;
int nMemTotal, nMemFree, nMemUsed, nSwapTotal, nSwapFree, nSwapUsed;
while (1)
{
tempStr = tempFile.readLine();
pos = tempStr.indexOf("MemTotal");
if (pos != -1)
{
memTotal = tempStr.mid(pos+10, tempStr.length()-13);
memTotal = memTotal.trimmed();
nMemTotal = memTotal.toInt()/1024;
}
else if (pos = tempStr.indexOf("MemFree"), pos != -1)
{
memFree = tempStr.mid(pos+9, tempStr.length()-12);
memFree = memFree.trimmed();
nMemFree = memFree.toInt()/1024;
}
else if (pos = tempStr.indexOf("SwapTotal"), pos != -1)
{
swapTotal = tempStr.mid(pos+11, tempStr.length()-14);
swapTotal = swapTotal.trimmed();
nSwapTotal = swapTotal.toInt()/1024;
}
else if (pos = tempStr.indexOf("SwapFree"), pos != -1)
{
swapFree = tempStr.mid(pos+10,tempStr.length()-13);
swapFree = swapFree.trimmed();
nSwapFree = swapFree.toInt()/1024;
break;
}
}
nMemUsed = nMemTotal - nMemFree;
nSwapUsed = nSwapTotal - nSwapFree;
memUsed = QString::number(nMemUsed, 10);
swapUsed = QString::number(nSwapUsed, 10);
memFree = QString::number(nMemFree, 10);
memTotal = QString::number(nMemTotal, 10);
swapFree = QString::number(nSwapFree, 10);
swapTotal = QString::number(nSwapTotal, 10);
ui->label_RAM_Used->setText(memUsed+" MB");
ui->label_RAM_Left->setText(memFree+" MB");
ui->label_RAM_Total->setText(memTotal+" MB");
ui->label_SWAP_Used->setText(swapUsed+" MB");
ui->label_SWAP_Left->setText(swapFree+" MB");
ui->label_SWAP_Total->setText(swapTotal+" MB");
ui->progressBar_RAM->setValue(nMemUsed*100/nMemTotal);
ui->progressBar_SWAP->setValue(nSwapUsed*100/nSwapTotal);
tempFile.close(); //关闭内存信息文件
int tt = 2; //取2个点采样计算cpu当前利用律
int cpuInfo[2][7];
int cpuTotal[2][2];
while (tt)
{
tempFile.setFileName("/proc/stat"); //打开CPU使用状态信息
if ( !tempFile.open(QIODevice::ReadOnly) )
{
QMessageBox::warning(this, tr("warning"), tr("The stat file can not open!"), QMessageBox::Yes);
return;
}
tempStr = tempFile.readLine();
for (int i = 0; i < 7; i++)
{
cpuInfo[2-tt][i] = tempStr.section(" ", i+1, i+1).toInt();
cpuTotal[1][2-tt] += cpuInfo[2-tt][i];
if (i == 3)
{
cpuTotal[0][2-tt] += cpuInfo[2-tt][i];
}
}
tt--;
tempFile.close(); //关闭stat文件
}
int a = cpuTotal[0][1] - cpuTotal[0][0];
int b = cpuTotal[1][1] - cpuTotal[1][0];
if (a < 0)
{
a = -a;
}
if (b < 0)
{
b = -b;
}
ui->progressBar_CPU->setValue(a*100/b);
tempFile.setFileName("/proc/stat"); //linux下用/proc/stat文件来计算cpu的利用率
//这个文件包含了所有CPU活动的信息，该文件中的所有值都是从系统启动开始累计到当前时刻。
if ( !tempFile.open(QIODevice::ReadOnly) )
{
QMessageBox::warning(this, tr("warning"), tr("The stat file can not open!"), QMessageBox::Yes);
return;
}
tempStr = tempFile.readLine();
a0 = a1;
b0 = b1;
a1 = b1 = 0;
int gg;
for (int i = 0; i < 7; i++)
{
b1 += tempStr.section(" ", i+2, i+2).toInt();
gg = b1;
if (i == 3)
{
a1 += tempStr.section(" ", i+2, i+2).toInt();
}
}
int m, n;
m = a1 - a0;
n = b1 - b0;
if (m < 0)
{
m = -m;
}
if (n < 0)
{
n = -n;
}
ui->progressBar_CPU->setValue( (n-m)*100/n );
tempFile.close(); //关闭stat文件
}
else if (index == 1) //进程信息
{
ui->listWidget_process->clear();
QDir qd("/proc");
QStringList qsList = qd.entryList();
QString qs = qsList.join("\n");
QString id_of_pro;
bool ok;
int find_start = 3;
int a, b;
int nProPid; //进程PID
int number_of_sleep = 0, number_of_run = 0, number_of_zombie = 0;
int totalProNum = 0; //进程总数
QString proName; //进程名
QString proState; //进程状态
QString proPri; //进程优先级
QString proMem; //进程占用内存
QListWidgetItem *title = new QListWidgetItem("PID\t" + QString::fromUtf8("名称") + "\t\t" +
QString::fromUtf8("状态") + "\t" +
QString::fromUtf8("优先级") + "\t" +
QString::fromUtf8("占用内存"), ui->listWidget_process);
//循环读取进程
while (1)
{
//获取进程PID
a = qs.indexOf("\n", find_start);
b = qs.indexOf("\n", a+1);
find_start = b;
id_of_pro = qs.mid(a+1, b-a-1);
totalProNum++;
nProPid = id_of_pro.toInt(&ok, 10);
if(!ok)
{
break;
}
//打开PID所对应的进程状态文件
tempFile.setFileName("/proc/" + id_of_pro + "/stat");
if ( !tempFile.open(QIODevice::ReadOnly) )
{
QMessageBox::warning(this, tr("warning"), tr("The pid stat file can not open!"), QMessageBox::Yes);
return;
}
tempStr = tempFile.readLine();
if (tempStr.length() == 0)
{
break;
}
a = tempStr.indexOf("(");
b = tempStr.indexOf(")");
proName = tempStr.mid(a+1, b-a-1);
proName.trimmed(); //删除两端的空格
proState = tempStr.section(" ", 2, 2);
proPri = tempStr.section(" ", 17, 17);
proMem = tempStr.section(" ", 22, 22);
switch ( proState.at(0).toLatin1() )
{
case 'S': number_of_sleep++; break; //Sleep
case 'R': number_of_run++; break; //Running
case 'Z': number_of_zombie++; break; //Zombie
default : break;
}
if (proName.length() >= 12)
{
QListWidgetItem *item = new QListWidgetItem(id_of_pro + "\t" +
proName + "\t" +
proState + "\t" +
proPri + "\t" +
proMem, ui->listWidget_process);
}
else
{
QListWidgetItem *item = new QListWidgetItem(id_of_pro + "\t" +
proName + "\t\t" +
proState + "\t" +
proPri + "\t" +
proMem, ui->listWidget_process);
}
}
QString temp;
temp = QString::number(totalProNum, 10);
ui->label_pNum->setText(temp);
temp = QString::number(number_of_run, 10);
ui->label_pRun->setText(temp);
temp = QString::number(number_of_sleep, 10);
ui->label_pSleep->setText(temp);
temp = QString::number(number_of_zombie, 10);
ui->label_pZombie->setText(temp);
tempFile.close(); //关闭该PID进程的状态文件
}
else if (index == 2) //模块信息
{
ui->listWidget_model->clear();
//sys/module 是一个 sysfs 目录层次, 包含当前加载模块的信息. /proc/moudles 是旧式的, 那种信息的单个文件版本. 其中的条目包含了模块名, 每个模块占用的内存数量, 以及使用计数. 另外的字串追加到每行的末尾来指定标志, 对这个模块当前是活动的.
tempFile.setFileName("/proc/modules"); //打开模块信息文件
if ( !tempFile.open(QIODevice::ReadOnly) )
{
QMessageBox::warning(this, tr("warning"), tr("The modules file can not open!"), QMessageBox::Yes);
return ;
}
//设置模块首行项目
QListWidgetItem *title = new QListWidgetItem( QString::fromUtf8("名称") + "\t\t\t" +
QString::fromUtf8("使用内存数") + "\t\t" +
QString::fromUtf8("使用次數"), ui->listWidget_model);
QString mod_Name, mod_Mem, mod_Num;
//循环读取文件内容，查找需要的信息
while (1)
{
tempStr = tempFile.readLine();
if (tempStr.length() == 0)
{
break;
}
mod_Name = tempStr.section(" ", 0, 0);
mod_Mem = tempStr.section(" ", 1, 1);
mod_Num = tempStr.section(" ", 2, 2);
if (mod_Name.length() > 10)
{
QListWidgetItem *item = new QListWidgetItem(mod_Name + "\t\t" +
mod_Mem + "\t\t" +
mod_Num, ui->listWidget_model);
}
else
{
QListWidgetItem *item = new QListWidgetItem(mod_Name + "\t\t\t" +
mod_Mem + "\t\t" +
mod_Num, ui->listWidget_model);
}
}
tempFile.close(); //关闭模块信息文件
}
else if (index == 3) //系统信息
{
//int ok;
tempFile.setFileName("/proc/cpuinfo"); //打开CPU信息文件
if ( !tempFile.open(QIODevice::ReadOnly) )
{
QMessageBox::warning(this, tr("warning"), tr("The cpuinfo file can not open!"), QMessageBox::Yes);
return;
}
//循环读取文件内容，查找需要的信息
while (1)
{
tempStr = tempFile.readLine();
//QMessageBox::warning(this, tr("msg"), tempStr, QMessageBox::Yes);
if(tempStr==NULL){//文件读完，跳出
break;
}
pos = tempStr.indexOf("model name");
if (pos != -1)
{
pos += 13; //跳过前面的"model name："所占用的字符
QString *cpu_name = new QString( tempStr.mid(pos, tempStr.length()-13) );
ui->label_CPUName->setText(*cpu_name);
}
else if (pos = tempStr.indexOf("vendor_id"), pos != -1)
{
pos += 12; //跳过前面的"vendor_id："所占用的字符
QString *cpu_type = new QString( tempStr.mid(pos, tempStr.length()-12) );
ui->label_CPUType->setText(*cpu_type);
}
else if (pos = tempStr.indexOf("cpu MHz"), pos != -1)
{
pos += 11; //跳过前面的"cpu MHz："所占用的字符
QString *cpu_frq = new QString( tempStr.mid(pos, tempStr.length()-11) );
double cpufrq = cpu_frq->toDouble(); //4核CPU
cpu_frq->setNum(cpufrq*4);
ui->label_CPUFrequency->setText(*cpu_frq + " HZ");
}
else if (pos = tempStr.indexOf("cache size"), pos!=-1)
{
pos += 13; //跳过前面的"cache size："所占用的字符
QString *cache_size = new QString( tempStr.mid(pos, tempStr.length()-16) );
int cachesize = cache_size->toInt(); //4核CPU
cache_size->setNum(cachesize*4);
ui->label_CatheCapacity->setText(*cache_size + " KB");
}
else //跳过其他的内容
{
}
}
tempFile.close(); //关闭CPU信息文件
//打开操作系统信息文件
tempFile.setFileName("/proc/version");
if ( !tempFile.open(QIODevice::ReadOnly) )
{
QMessageBox::warning(this, tr("warning"), tr("The version file can not open!"), QMessageBox::Yes);
return ;
}
tempStr = tempFile.readLine();
pos = tempStr.indexOf("version");
QString *os_version = new QString( tempStr.mid(0, pos-1) );
ui->label_SystemType->setText(*os_version);
int pos1 = tempStr.indexOf("(");
QString *os_type = new QString( tempStr.mid(pos, pos1-pos-1) );
ui->label_SystemVersion->setText(*os_type);
pos = tempStr.indexOf("gcc version");
pos1 = tempStr.indexOf("#");
QString *gcc_info = new QString( tempStr.mid(pos+12, pos1-pos-14) );
ui->label_GCCVersion->setText(*gcc_info);
tempFile.close(); //关闭操作系统信息文件
}
else //说明
{
}
return;
}
void MainWindow::on_pushButton_halt_clicked()
{
system("halt");
}
void MainWindow::on_pushButton_reboot_clicked()
{
system("reboot");
}
void MainWindow::on_tabWidget_INFO_currentChanged(int index)
{
show_tabWidgetInfo(index); //显示tab中的内容
return ;
}
//杀死进程
void MainWindow::on_pushButton_pkill_clicked()
{
//获得进程号
QListWidgetItem *item = ui->listWidget_process->currentItem();
QString pro = item->text();
pro = pro.section("\t", 0, 0);
system("kill " + pro.toLatin1());
QMessageBox::warning(this, tr("kill"), QString::fromUtf8("该进程已被杀死!"), QMessageBox::Yes);
//回到进程信息tab表
show_tabWidgetInfo(1);
}
//刷新进程信息
void MainWindow::on_pushButton_prefresh_clicked()
{
show_tabWidgetInfo(1);
}
void MainWindow::on_pushButton_Model_install_clicked()
{
show_tabWidgetInfo(2); //安装模块还不知道如何实现
QMessageBox::warning(this, tr("tip"), tr("安装模块还不知道如何实现"), QMessageBox::Yes);
}
void MainWindow::on_pushButton_Model_remove_clicked()
{
show_tabWidgetInfo(2);
//卸载模块还不知道如何实现
QMessageBox::warning(this, tr("tip"), tr("卸载模块还不知道如何实现"), QMessageBox::Yes);
}
void MainWindow::on_pushButton_Model_refresh_clicked()
{
show_tabWidgetInfo(2);
QMessageBox::warning(this, tr("tip"), tr("刷新模块还不知道如何实现"), QMessageBox::Yes);
} Mainwindow.ui 工程界面文件。
MainWindow
0
0
605
438
MainWindow
0
-10
611
341
WaitCursor
QTabWidget::Triangular
3
false
内存信息
内存信息
内存信息
0
0
591
81
CPU
50
30
431
23
24
0
30
66
17
CPU:
0
80
591
231
内存和交换分区
50
50
431
23
24
50
140
431
23
24
0
50
66
17
内存：
0
140
66
17
交换
50
80
66
17
Used:
200
80
66
17
Left:
380
80
66
17
Total:
380
170
66
17
Total:
50
170
66
17
Used:
200
170
66
17
Left:
90
80
66
17
0
240
80
66
17
0
420
80
66
17
0
420
170
66
17
0
90
170
66
17
0
240
170
66
17
0
进程信息
0
0
421
271
20
280
98
27
kill
170
280
98
27
refresh
430
30
66
17
进程数：
490
30
66
17
0
430
60
66
17
运行数：
430
100
66
17
睡眠数：
430
140
66
17
浆死数：
490
60
66
17
0
490
100
66
17
0
490
140
66
17
0
模块信息
20
280
98
27
Install
180
280
98
27
Romove
350
280
98
27
refresh
0
0
561
271
系统信息
0
0
591
171
处理器信息
50
30
66
17
CPU名称：
50
60
66
17
CPU类型：
50
90
66
17
CPU频率：
50
120
81
17
Cache大小：
140
30
321
17
未知
140
60
151
17
未知
140
90
66
17
未知
140
120
66
17
未知
0
180
591
121
操作系统信息
70
30
111
17
操作系统类型：
70
60
111
17
操作系统版本：
70
90
111
17
GCC编译器：
190
30
151
17
未知
190
60
281
17
未知
190
90
291
17
未知
关于
20
30
66
17
项目名：
100
30
191
17
Linux下Qt实现任务管理器
100
70
191
17
ljheee
20
70
66
17
作者：
100
110
191
17
2017-4-10
20
110
66
17
时间：
100
150
191
17
QQ554278334
20
150
66
17
联系：
380
340
98
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reboot
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0
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26
SysMontior
TopToolBarArea
false
Qt实现Linux任务管理器SysMonitor.ziphttp://download.csdn.net/detail/ljheee/9817990