uptime源码学习

命令介绍uptime会一行显示如下信息：当前时间系统运行了多长时间？说起来很好理解，那么系统的负载是多少。系统平均负载（LoadAverage）是指一段时间内CPU正在处理和等待CPU处理的进程数总和的统计信息，即进程长度的统计信息CPU使用队列。处于可运行（R状态）或不可中断状态（D状态）的平均进程数。可运行进程正在使用CPU或正在等待使用CPU。一个处于不可中断状态的进程正在等待一些I/O访问，比如等待磁盘IO。负载反映了系统的繁忙程度或饱和度。对于1核的cup，如果负载为1（虽然核数和CPU数略有不同，但说到负载，还是按照核数计算的，下面是1核的例子)，可以简单理解为系统饱和，没有剩余资源。通常可接受的值为0.7，在0.7和1之间是一个好的状态，小于0.7表示CPU比较空闲，大于1表示系统已经饱和。但是如果大于1，肯定有问题。还要根据实际情况具体分析。大于1时是什么情况？站台候车的人不可能全部上车（load>1），但随着时间的推移，高峰期逐渐过去后，每次候车的人都能上车（load<1）。在等待的人群中，有些人很可能是因为其他原因，比如等待还没进站的朋友，不会马上上地铁（I/O、网络等因素），但是这些人也计入负载。因此，负载不一定能全面反映系统状态，需要结合其他指标进行分析。等的人多，系统不一定出问题。只有当等待人数超过一定数量，比如不断增加，超出平台的承载能力时，才会真正出现问题；通常，如果负载长期保持在0.7以上，管理员应该保持警惕。如果长期超过1，应立即分析（例如：很可能扩大）。进程状态为了代码更容易阅读，先介绍一下Linux上进程的五种状态：1.R——Runnable（运行）：正在运行或在运行队列中等待2.S——休眠（中断）):sleepIn,blocked,waitingforformingofcertainconditionorreceivingasignal3.D——不可中断的睡眠（uninterruptible）：收到信号不唤醒不能运行，进程必须等到中断发生4.Z——僵尸（Zombie）：进程已经终止，但进程描述还在，直到父进程调用wait4()系统调用释放5.T——traced或stoppd（停止）：进程停止接收到SiGSTOP、SIGSTP、SIGTOU信号后运行后缀代表：<：高优先级进程N：低优先级进程L：部分页面被锁入内存s：进程的领导者（下有子进程）l：ismulti-threaded(使用CLONE_THREAD，就像NPTLpthreads一样）+：位于后台的进程组的源代码。找到centos对应的源码包并下载源码包，打开uptime.c，主要入口在这里1）系统运行时主要涉及的源文件：uptime.csysinfo.c。通过sysinfo.c中的uptime函数获取当前时间。使用宏FILE_TO_BUF读取系统/proc/uptime的时间，通过一系列的转换得到需要的时间。这里可以看出时间是通过/proc/uptime获取的，“一切皆文件”。介绍一下/proc下的魔法，先调用超人（manproc），看详细介绍，再看这个文件2）登录用户涉及的主要源文件：uptime.cwhattime.csysinfo.c使用getutent()获取登录用户信息并计算数量。etutent在glibc包中。默认文件定义在glibc头文件sysdeps/generic/paths.h/var/run/utmp中，是一个二进制文件，记录了当前登录系统的用户信息。who命令可用于显示内容。相关函数：getutent、getutid、getutline、setutent、endutent、pututline、utmpname头文件：#include定义函数：structutmp*getutent(void);函数说明：getutent()用于读取utmp文件（/var/run/utmp），返回的数据为utmp结构。第一次调用会获取第一个用户数据，之后每次都会返回下一个item/data，直到没有任何数据再返回NULL。Utmp结构体要点：下面是登录类型的定义。在计算正常运行时间时，使用USER_PROCESS读取文件，使用utmpdump查看文件（/var/run/utmp）的所有记录。第一列是上面提到的登录类型。utmpdump/var/run/utmp知识点：/var/run/utmp（用来记录当前打开的会话）被who和w工具用来记录当前登录的人和他们在做什么，uptime用来记录系统启动时间。/var/log/wtmp（用于存储系统连接历史记录）被last实用程序用来记录最后登录用户的列表。/var/log/btmp（记录失败的登录尝试）由lastb实用程序用来记录最后一次失败的登录尝试的列表。每个日志行都被格式化为列，如下所述。第一个字段显示会话标识符，第二个字段是PID。第三个字段可以有以下值：--（表示运行级别更改或系统重新启动）、bw（表示守护程序）、数字（表示TTY编号）或字符组合（表示伪终端）。第四个字段可以为空或用户名、重启或运行级别。第五个字段是主TTY或PTY（伪终端），如果此信息可用的话。第六个字段是远程主机名（如果在本地登录，此字段为空，运行级别信息除外，它返回内核版本）。第七个字段是远程系统的IP地址（如果在本地登录则为0.0.0.0）。如果没有提供DNS解析，第六和第七字段将显示相同的信息（远程系统的IP地址）。最后一个（第八个）字段指定创建记录的日期和时间。whattime.c中统计登录用户数时，只统计普通用户进程。3）获取负载的方法与时间相同，通过读取/proc/loadavg获取负载。同样的流程，先调用超人（manproc）：再喵：复习以上是uptime包含的知识点，主要关注3项，时间，登录用户，系统负载。同时也介绍了获取系统信息的一般方法，读取/proc下的文件，通常被系统监控程序用来获取基本的监控指标。