ओएस एक्स में थ्रेड्स: एक विदेशी कार्यक्रम में सभी थ्रेड्स का सीपीयू उपयोग कैसे करें?

शुभ दोपहर, प्यारे खाबरोवित्स-मकोवडी!

[मैक] ओएस एक्स में एक अद्भुत अंतर्निहित टूल - एक्टिविटी मॉनिटर है, जो प्रक्रिया और सीपीयू समय द्वारा कब्जा की गई मेमोरी को आसानी से दिखाता है। वैसे, यह बहुत अच्छा है, लेकिन कभी-कभी आप कुछ अजीब चाहते हैं। उदाहरण के लिए, देखें कि कितने धागे में धागे हैं और उनमें से प्रत्येक को कितना सीपीयू खाता है। यहां पहले से ही एक्टिविटी मॉनिटर किसी भी तरह से हमारी मदद नहीं कर सकता है, और अनुभवी लिनक्स को यहां पर procfs फाइल सिस्टम नहीं मिलेगा। हमें इस समस्या को स्वयं ही हल करना होगा।

आज मैं आपको बताऊंगा कि कैसे एक छोटा सा कंसोल प्रोग्राम लिखना है जो इस प्रोग्राम के प्रत्येक थ्रेड के CPU उपयोग (साथ ही सामान्य उपयोग) पर इनपुट और आउटपुट जानकारी के रूप में प्रक्रिया की पीआईडी ​​लेगा।

हम शुद्ध सी में लिखेंगे, हमारे पास केवल एक स्रोत फ़ाइल होगी, और मैंने फैसला किया कि इस तरह की एक छोटी सी परियोजना के लिए Xcode का उपयोग न करें, इसे नियमित मेकफाइल होने दें।

पहला, थोड़ा सिद्धांत। हमें अपने कार्यक्रम से एक तृतीय-पक्ष कार्यक्रम से कनेक्ट करने की आवश्यकता है, इसके थ्रेड्स की सूची का अनुरोध करें और प्रत्येक थ्रेड के गुण प्राप्त करें। ऐसा करने के लिए, हमें कार्यों और उनके थ्रेड्स के साथ काम करने के लिए फ़ंक्शंस का उपयोग करने की आवश्यकता है: task_for_pid() और task_threads() ।

लेकिन इतना आसान नहीं है, अफसोस। इन कार्यों का उपयोग करने के लिए, कार्यक्रम के लिए विशेष अधिकारों की आवश्यकता होती है (इसे threadmon कहते हैं, लेकिन यह महत्वपूर्ण नहीं है)। सक्षम स्रोतों के अनुसार, मैक ओएस एक्स 10.5 तक, कुछ भी आवश्यक नहीं था, लेकिन फिर सुरक्षा कारणों से, इस तरह के प्रतिबंध पेश किए गए थे। और इसका मतलब यह है कि हमें अपने प्रमाणपत्र के साथ अपनी निष्पादन योग्य फ़ाइल पर हस्ताक्षर करने की आवश्यकता होगी, और साथ ही, अपने कार्यों को कॉल करने से पहले, उपयोगकर्ता को सुरक्षा ढांचे के माध्यम से उन्हें निष्पादित करने का अधिकार का अनुरोध करें। ठीक है, चलो शुरू से शुरू करें: हम उपयोगकर्ता से अधिकारों का अनुरोध करने वाला एक फ़ंक्शन लिखेंगे:

 #include <Security/Authorization.h> int acquireTaskportRight() { OSStatus stat; AuthorizationItem taskport_item[] = {{"system.privilege.taskport:"}}; AuthorizationRights rights = {1, taskport_item}, *out_rights = NULL; AuthorizationRef author; AuthorizationFlags auth_flags = kAuthorizationFlagExtendRights | kAuthorizationFlagPreAuthorize | kAuthorizationFlagInteractionAllowed | ( 1 << 5); stat = AuthorizationCreate(NULL, kAuthorizationEmptyEnvironment, auth_flags, &author); if (stat != errAuthorizationSuccess) { return 1; } stat = AuthorizationCopyRights(author, &rights, kAuthorizationEmptyEnvironment, auth_flags, &out_rights); if (stat != errAuthorizationSuccess) { return 1; } return 0; } 

दरअसल, यह फ़ंक्शन उपयोगकर्ता को टास्कपोर्ट विशेषाधिकार के विशेषाधिकार के लिए टास्क के लिए आवश्यक कॉल करने के लिए task_for_pid() । अब हमें main() फ़ंक्शन की शुरुआत में acquireTaskportRight() को कॉल करने और रिटर्न मान की जांच करने की आवश्यकता है: 0 - सब कुछ ठीक है, अन्यथा - विशेषाधिकार प्राप्त नहीं हैं। खैर, आगे लिखिए। हमारे इनपुट प्रोग्राम को उस प्रक्रिया की सहायता प्राप्त करनी चाहिए जिसके लिए हम जानकारी प्राप्त करेंगे। हम main() फ़ंक्शन में लिखते हैं:

 int main(int argc, char *argv[]) { if (argc != 2) { printf("Usage:\n %s <PID>\n", argv[0]); return -1; } if (acquireTaskportRight()) { printf("No rights granted by user or some error occured! Terminating.\n"); return -2; } char* end; pid_t pid = strtol(argv[1], &end, 10); if (*end) { printf("Error: invalid PID given: \"%s\", terminating.\n", argv[1]); return -3; } printf("Starting threadmon for PID %d\n", pid); // TODO: the rest } 

अब हम सबसे दिलचस्प से गुजरते हैं। हम पिड से कार्य और उसके सभी सूत्र प्राप्त करेंगे:

  task_t port; kern_return_t kr = task_for_pid(mach_task_self(), pid, &port); if (kr != KERN_SUCCESS) { printf("task_for_pid() returned %d, terminating.\n", kr); return -4; } thread_array_t thread_list; mach_msg_type_number_t thread_count; thread_info_data_t thinfo; mach_msg_type_number_t thread_info_count; thread_basic_info_t basic_info_th; // get threads in the task kr = task_threads(port, &thread_list, &thread_count); if (kr != KERN_SUCCESS) { printf("task_threads() returned %d, terminating.\n", kr); return -5; } 

अब यह एक छोटी सी बात है: सभी प्राप्त थ्रेड्स पर जाएँ और उन सूचनाओं को बाहर निकालें जिनकी हमें ज़रूरत है:

  long tot_cpu = 0; int j; for (j = 0; j < thread_count; j++) { thread_info_count = THREAD_INFO_MAX; kr = thread_info(thread_list[j], THREAD_BASIC_INFO, (thread_info_t)thinfo, &thread_info_count); if (kr != KERN_SUCCESS) { printf("Thread %d: Error %d\n", thread_list[j], kr); continue; } basic_info_th = (thread_basic_info_t)thinfo; if (!(basic_info_th->flags & TH_FLAGS_IDLE)) { tot_cpu = tot_cpu + basic_info_th->cpu_usage; printf("Thread %d: CPU %d%%\n", thread_list[j], basic_info_th->cpu_usage); } } printf("---\nTotal: CPU %ld%%\n", tot_cpu); return 0; 

खैर, हमें एक पूरी तरह से व्यवहार्य कार्यक्रम मिला जिसका उपयोग लगभग किया जा सकता है। एक छोटी सी बारीकियों: कार्यक्रम अभी भी कोई अधिकार नहीं है। हमने उन्हें नहीं दिया। हमें दो और चीजें करने की आवश्यकता है: Info.plist जोड़ें और परिणामी बाइनरी पर हस्ताक्षर करें!

इस सूची की तरह कुछ बनाएँ:

 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple Computer//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd"> <plist version="1.0"> <dict> <key>CFBundleDevelopmentRegion</key> <string>English</string> <key>CFBundleIdentifier</key> <string>com.silvansky.threadmon</string> <key>CFBundleInfoDictionaryVersion</key> <string>6.0</string> <key>CFBundleName</key> <string>threadmon</string> <key>CFBundleVersion</key> <string>1.0</string> <key>SecTaskAccess</key> <array> <string>allowed</string> </array> </dict> </plist> 

ध्यान अंतिम कुंजी को SecTaskAccess जाना चाहिए: SecTaskAccess , हमें इसकी आवश्यकता है। अब हमें Makefile में परिवर्तन करने की आवश्यकता है: लिंक करने के दौरान हमारी सूची जोड़ें:

 LOPTS=-framework Security -framework CoreFoundation -sectcreate __TEXT __info_plist ./Info.plist 

खैर, अब लगभग सब कुछ, सिस्टम समझ जाएगा कि कार्यक्रम को सफलतापूर्वक काम करने के लिए किन अधिकारों की आवश्यकता है। लेकिन जब तक हम इसे अपने डेवलपर प्रमाणपत्र के साथ साइन नहीं करते, तब तक वह उन्हें कार्यक्रम में नहीं देगा।

यहां आप प्रमाण पत्र और कुंजियों के बारे में डेवलपर आईडी और अन्य चीजों के बारे में लंबे समय तक बात कर सकते हैं, लेकिन मैं केवल संक्षेप में स्थिति का वर्णन करूंगा: यदि आपके पास डेवलपर आईडी प्रमाण पत्र है, तो सुरक्षित रूप से हस्ताक्षर करें। यदि नहीं, तो आप किचेन के माध्यम से कोडसाइन के लिए एक स्व-हस्ताक्षरित प्रमाणपत्र तैयार कर सकते हैं। लेकिन मेरा आखिरी तरीका मेरे लिए काम नहीं करता था, लेकिन इसे ओएस एक्स 10.8 में एक समस्या कहा जाता है, पहले के सिस्टम पर इसे शुरू करना चाहिए।

लेकिन, यदि आपको इस उपयोगिता को चलाने से पहले हर बार sudo टाइप करने के लिए बहुत आलसी नहीं हैं, तो आपको साइन इन करने की आवश्यकता नहीं है। =)

हम हस्ताक्षर करते हैं:

 codesign -s "your-certificate-name" ./threadmon 

परीक्षण:

 $ ps -A | grep Xcode 775 ?? 617:02.82 /Applications/Xcode.app/Contents/MacOS/Xcode -psn_0_348245 73761 ttys005 0:00.00 grep Xcode $ ./threadmon 775 Starting threadmon for PID 775 Thread 6147: CPU 55% Thread 6403: CPU 0% Thread 6659: CPU 0% Thread 6915: CPU 0% Thread 7171: CPU 0% Thread 7427: CPU 0% Thread 7683: CPU 0% Thread 7939: CPU 0% Thread 8195: CPU 0% Thread 8451: CPU 0% Thread 8707: CPU 0% Thread 8963: CPU 0% Thread 9219: CPU 0% Thread 9475: CPU 0% Thread 9731: CPU 0% Thread 9987: CPU 0% Thread 10243: CPU 0% Thread 10499: CPU 0% Thread 10755: CPU 0% Thread 11011: CPU 0% Thread 11267: CPU 0% Thread 11523: CPU 22% Thread 11779: CPU 7% Thread 12035: CPU 32% Thread 12291: CPU 46% Thread 12547: CPU 14% Thread 12803: CPU 0% --- Total: CPU 176% 

खैर, काफी योग्य! पूर्ण स्रोत कोड के लिए, हमेशा की तरह, आपको गिटबब भेजें।

PS: कोड StackOverflow और विभिन्न व्यक्तिगत ब्लॉगों के उत्तर से लिए गए स्निपेट्स का उपयोग करता है।
PPS: यदि आप विधि को बेहतर जानते हैं, तो कोड में स्पष्ट और अंतर्निहित दोष देखें - टिप्पणी लिखने के लिए स्वतंत्र महसूस करें!