iotop源码分析二

import ctypes
import fnmatch
import os
import platform
import time

IOPRIO_GET_ARCH_SYSCALL = [
    (‘alpha‘,       ‘*‘,  443),
    (‘i*86‘,        ‘*‘,  290),
    (‘ia64*‘,       ‘*‘, 1275),
    (‘ppc*‘,        ‘*‘,  274),
    (‘s390*‘,       ‘*‘,  283),
    (‘sparc*‘,      ‘*‘,  218),
    (‘sh*‘,         ‘*‘,  289),
    (‘x86_64*‘, ‘32bit‘,  290),
    (‘x86_64*‘, ‘64bit‘,  252),
]

IOPRIO_SET_ARCH_SYSCALL = [
    (‘alpha‘,       ‘*‘,  442),
    (‘i*86‘,        ‘*‘,  289),
    (‘ia64*‘,       ‘*‘, 1274),
    (‘ppc*‘,        ‘*‘,  273),
    (‘s390*‘,       ‘*‘,  282),
    (‘sparc*‘,      ‘*‘,  196),
    (‘sh*‘,         ‘*‘,  288),
    (‘x86_64*‘,  ‘32bit‘, 289),
    (‘x86_64*‘,  ‘64bit‘, 251),
]

#查看本机的CPU架构类型和处理器位数
def find_ioprio_syscall_number(syscall_list):
    arch = os.uname()[4]
    bits = platform.architecture()[0]
    for candidate_arch, candidate_bits, syscall_nr in syscall_list:
        if fnmatch.fnmatch(arch,candidate_arch) and fnmatch.fnmatch(bits,candidate_bits):
           return syscall_nr
           
class IoprioSetError(Exception):
    def __init__(self,err):
        try:
          self.err = os.strerror(err)
        except TypeError:
          self.err = err

__NR_ioprio_get = find_ioprio_syscall_number(IOPRIO_GET_ARCH_SYSCALL)
__NR_ioprio_set = find_ioprio_syscall_number(IOPRIO_SET_ARCH_SYSCALL)

#print __NR_ioprio_get,__NR_ioprio_set
try:
   ctypes_handle = ctypes.CDLL(None, user_errno=True)
except TypeError:
   ctypes_handle = ctypes.CDLL(None)

syscall = ctypes_handle.syscall

#定义几种I/O调度类别
PRIORITY_CLASS = [None, ‘rt‘, ‘be‘, ‘idle‘]

IOPRIO_WHO_PROCESS = 1
IOPRIO_CLASS_SHIFT = 13
IOPRIO_PRIO_MASK = (1 << IOPRIO_CLASS_SHIFT) -1

def ioprio_value(ioprio_class,ioprio_data):
    try:
        ioprio_class = PRIORITY_CLASS.index(ioprio_class)
    except ValueError:
        ioprio_class = PRIORITY_CLASS.index(None)
    return (ioprio_class << IOPRIO_CLASS_SHIFT) | ioprio_data

def ioprio_class(ioprio):
    return PRIORITY_CLASS[ioprio >> IOPRIO_CLASS_SHIFT]

def ioprio_data(ioprio):
    return ioprio & IOPRIO_PRIO_MASK

sched_getscheduler = ctypes_handle.sched_getscheduler
SCHED_OTHER, SCHED_FIFO, SCHED_RR, SCHED_BATCH, SCHED_ISO, SCHED_IDLE = range(6)

getpriority = ctypes_handle.getpriority
PRIO_PROCESS = 0

#根据PID获得I/O调度类别和优先级
def get_ioprio_from_sched(pid):
    scheduler = sched_getscheduler(pid)
    nice = getpriority(PRIO_PROCESS,pid)
    ioprio_nice = (nice + 20)/5

    if scheduler in (SCHED_FIFO,SCHED_RR):
       return ‘rt/%d‘ % ioprio_nice
    elif scheduler == SCHED_IDLE:
       return ‘idle‘
    else:
       return ‘be/%d‘ % ioprio_nice

       
def get(pid):
    if __NR_ioprio_get is None:
       return ‘?sys‘

    ioprio = syscall(__NR_ioprio_get, IOPRIO_WHO_PROCESS, pid)
    if ioprio < 0:
       return ‘?err‘

    prio_class = ioprio_class(ioprio)
    if not prio_class:
       return get_ioprio_from_sched(pid)

    if prio_class == ‘idle‘:
       return prio_class
    return ‘%s/%d‘ % (prio_class, ioprio_data(ioprio))

def set_ioprio(which, who, ioprio_class, ioprio_data):
    if __NR_ioprio_set is None:
       raise IoprioSetError(‘No ioprio_set syscall found‘)

    ioprio_val = ioprio_value(ioprio_class,ioprio_data)
    ret = syscall(__NR_ioprio_set, which, who, ioprio_val, use_errno=True)
    if ret < 0:
       try:
            err = ctypes.get_errno()
       except AttributeError:
            err = ‘Unknown error (errno support not available before Python2.6)‘
            raise IoprioSetError(err)

def sort_key(key):
    if key[0] == ‘?‘:
       return -ord(key[1])

    if ‘/‘ in key:
       if key.startswith(‘rt/‘):
          shift = 0
       elif key.startswith(‘be/‘):
          shift = 1
       prio = int(key.split(‘/‘)[1])

    elif key == ‘idle‘:
          shift =2
          prio = 0

    return (1 << (shift * IOPRIO_CLASS_SHIFT)) + prio

def to_class_and_data(ioprio_str):
    if ‘/‘ in ioprio_str:
       split = ioprio_str.split(‘/‘)
       return (split[0], int(split[1]))
    elif ioprio_str == ‘idle‘:
       return (‘idle‘,0)
    return (None,None)

#如果指定PID，则获取指定PID的I/O调度类别和优先级，不指定就获取当前进程的I/O调度类别和优先级
if __name__ == ‘__main__‘:
    import sys
    if len(sys.argv) == 2:
       pid = int(sys.argv[1])
    else:
       pid = os.getpid()
    print ‘pid:‘, pid
    print ‘ioprio:‘, get(pid)

输出结果:

$ python ioprio.py 
pid: 11628
ioprio: be/4
$ python ioprio.py 32600
pid: 32600
ioprio: be/4

这个程序涉及到Linux的I/O调度和进程调度的知识