GetSystemTimes函数实验（动态获得CPU占用率和CPU闲置率）

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <windows.h>
using namespace std;

int CompareFileTime(FILETIME time1, FILETIME time2)
{
int a = time1.dwHighDateTime << 32 | time1.dwLowDateTime ;
int b = time2.dwHighDateTime << 32 | time2.dwLowDateTime ;
return (b - a);
}//原文用的是_int64类型，但是我的电脑是32位Windows系统，安全考虑用int
//这个函数这样写到底对不对，还需要商榷。即使是原文，后面调用这个函数时，
//左值也是int型的，所以_int64肯定有问题。那么改成int后这个算法要推敲。

int main(){
FILETIME idleTime;
FILETIME kernelTime;
FILETIME userTime;
bool res;
res = GetSystemTimes(&idleTime, &kernelTime, &userTime);
cout << "res = " << res << endl;

HANDLE hEvent;
FILETIME pre_idleTime;
FILETIME pre_kernelTime;
FILETIME pre_userTime;

pre_idleTime = idleTime;
pre_kernelTime = kernelTime;
pre_userTime = userTime;

hEvent = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);
// 初始值为 nonsignaled ，并且每次触发后自动设置为nonsignaled

while (1){
WaitForSingleObject( hEvent,1000 ); //等待500毫秒

res = GetSystemTimes(&idleTime, &kernelTime, &userTime );

int idle = CompareFileTime(pre_idleTime,idleTime);
int kernel = CompareFileTime(pre_kernelTime, kernelTime);
int user = CompareFileTime(pre_userTime, userTime);

int cpu_occupancy_rate = (kernel + user - idle) * 100 / (kernel+user);
//（总的时间 - 空闲时间）/ 总的时间 = 占用cpu的时间，也就是占用率

int cpu_idle_rate = (-idle) * 100 / (kernel + user);
//应该是正值还是负值？

cout << left << setw(10) << "CPU占用率：" << cpu_occupancy_rate << "%" << endl
<< setw(10) << "CPU闲置率：" << cpu_idle_rate << "%" << endl << endl;

pre_idleTime = idleTime;
pre_kernelTime = kernelTime;
pre_userTime = userTime;
}

return 0;
}

测试结果虽然是CLI界面，但是是动态推进的：



这个代码中有不少技术亮点，值得好好研究。

编译器的警告提示：



加上运行结果中CPU占用率与闲置率的和并不是100%，而且我还在局部变量idle前面加了一个负号，才让两个比率都是正值——所以我有理由怀疑：这个网上拷来的代码其实是错的！如何修改，待后期研究。

=============================== 菜鸟的分割线 =================================

菜鸟啊菜鸟！我的确是菜鸟！T_T！今天9月5日上午经过仔细研究后，发现FILETIME结构体的两个成员到底是什么意思了！原来是两个双字节数拼起来表示时间的，一个双字节是高32位，另一个是低32位，最终拼在一起表示一个64位字长的文件时间变量！所以用__int64（注意前面必须有连续的两条下划线）作为CompareFiletime函数的参数类型和返回类型，都是对的！另外GetSystemTimes的三个参数，一个是闲置时间，一个是核心态时间，一个是用户态时间。可以在算出CPU占用率和闲置率的同时，还算出核心态占用比率、用户态占用比率！这样对CPU的负载监视更加清楚、精确！修改后的代码如下：

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <windows.h>
using namespace std;

__int64 CompareFileTime(FILETIME time1, FILETIME time2)
{
__int64 a = time1.dwHighDateTime << 32 | time1.dwLowDateTime ;
__int64 b = time2.dwHighDateTime << 32 | time2.dwLowDateTime ;
return (b - a);
}//经过对FILETIME structure的两个参数的研究，发现用__int64类型是对的！
//只要操作正确，__int64类型数据也不会导致在32位系统上出现不安全的错误。

int main(){
FILETIME idleTime;//空闲时间
FILETIME kernelTime;//核心态时间
FILETIME userTime;//用户态时间
bool res;
res = GetSystemTimes(&idleTime, &kernelTime, &userTime);
cout << "GetSystemTimes(&, &, &) = " << res << endl << endl;

HANDLE hEvent;
FILETIME pre_idleTime;
FILETIME pre_kernelTime;
FILETIME pre_userTime;

pre_idleTime = idleTime;
pre_kernelTime = kernelTime;
pre_userTime = userTime;

hEvent = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);
//初始值为nonsignaled，并且每次触发后自动设置为nonsignaled

while (1){
WaitForSingleObject( hEvent,1000 );//等待500毫秒

res = GetSystemTimes(&idleTime, &kernelTime, &userTime );

__int64 idle = CompareFileTime(pre_idleTime, idleTime);
__int64 kernel = CompareFileTime(pre_kernelTime, kernelTime);
__int64 user = CompareFileTime(pre_userTime, userTime);

int cpu_occupancy_rate = (kernel + user - idle) * 100 / (kernel + user);
//（总的时间 - 空闲时间）/ 总的时间 = 占用CPU时间的比率，即占用率

int cpu_idle_rate = idle * 100 / (kernel + user);
//空闲时间 / 总的时间 = 闲置CPU时间的比率，即闲置率

int cpu_kernel_rate = kernel * 100 / (kernel + user);
//核心态时间 / 总的时间 = 核心态占用的比率

int cpu_user_rate = user * 100 / (kernel + user);
//用户态时间 / 总的时间 = 用户态占用的比率

cout << left << setw(15) << "CPU占用率：" << cpu_occupancy_rate << "%" << endl
<< setw(15) << "CPU闲置率：" << cpu_idle_rate << "%" << endl
<< setw(15) << "核心态占比率：" << cpu_kernel_rate << "%" << endl
<< setw(15) << "用户态占比率：" << cpu_user_rate << "%" << endl << endl;

pre_idleTime = idleTime;
pre_kernelTime = kernelTime;
pre_userTime = userTime;
}

return 0;
}

当打开某个程序时，比如开一个网页，核心态占比率会迅速下降，同时用户态占比率迅速上升。截图中第5段、第6段数据显示的就是我打开一个网页时，CPU文件时间的变化情况，不仅CPU占用率迅速上升，而且用户态占比率也迅速上升。在第7段数据时，CPU占比率和用户态占比率同时下降，这个时间只用了2 * 500ms = 1s。

第6章负载监视器设计的第一个底层接口：CPU占用率的获得宣告搞定！