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Linux實踐——編寫who命令

ont tin format mon ssi field ros dwr time

Q1: who命令能做些什麽?

$ who
xxx      :0            yyyy-mm-dd hh:mm (:0)
xxx      pts/0         yyyy-mm-dd hh:mm (:0)

這是在CentOS7上的輸出結果,who的版本為8.22。每一行代表一個已經登陸的用戶,第一列是用戶名,第二列是終端名,第三列是登錄時間。

可以通過閱讀手冊詳細查看who命令。

$ man who

Q2: who命令是如何工作的?

首先我們先閱讀聯機幫助:

DESCRIPTION
       Print information about users who are currently logged in.
       If FILE is not specified, use /var/run/utmp.  /var/log/wtmp as FILE is common.  If ARG1 ARG2 given, -m presumed: ‘am i‘ or ‘mom likes‘ are usual.

通過描述得知已登錄用戶的信息一般會在/var/run/utmp或/var/log/wtmp中。

utmp文件中保存的是當前正在本系統中的用戶的信息。wtmp文件中保存的是登錄過本系統的用戶的信息。

現在關註utmp文件,who通過讀取該文件獲得信息。使用帶有-k命令可以根據關鍵字搜索聯機幫助:

$ man -k utmp

註意觀察描述,有一行包含可能有用的信息:

utmpx (5)            - login records

接著使用man查看聯機幫助:

$ man 5 utmp

瀏覽手冊,發現該文件結構定義在頭文件<utmp.h>中,首先去/usr/include/目錄下尋找:

$ find /usr/include/utmp.h
/usr/include/utmp.h

然後用more或者cat命令查看該文件:

$ more /usr/include/utmp.h

瀏覽發現該文件並不是聲明原始數據結構的頭文件:

/* Get system dependent values and data structures.  */
#include <bits/utmp.h>

接著再到下一層目錄bits當中查看,這裏註意在C源文件中不能include<bits/utmp.h>,仍然是include<utmp.h>。

$ more /usr/include/bits/utmp.h

通過瀏覽代碼,獲取到結構體:

/* The structure describing an entry in the user accounting database.  */
struct utmp
{
  short int ut_type;		/* Type of login.  */
  pid_t ut_pid;			/* Process ID of login process.  */
  char ut_line[UT_LINESIZE];	/* Devicename.  */
  char ut_id[4];		/* Inittab ID.  */
  char ut_user[UT_NAMESIZE];	/* Username.  */
  char ut_host[UT_HOSTSIZE];	/* Hostname for remote login.  */
  struct exit_status ut_exit;	/* Exit status of a process marked
				   as DEAD_PROCESS.  */
/* The ut_session and ut_tv fields must be the same size when compiled
   32- and 64-bit.  This allows data files and shared memory to be
   shared between 32- and 64-bit applications.  */
#ifdef __WORDSIZE_TIME64_COMPAT32
  int32_t ut_session;		/* Session ID, used for windowing.  */
  struct
  {
    int32_t tv_sec;		/* Seconds.  */
    int32_t tv_usec;		/* Microseconds.  */
  } ut_tv;			/* Time entry was made.  */
#else
  long int ut_session;		/* Session ID, used for windowing.  */
  struct timeval ut_tv;		/* Time entry was made.  */
#endif

  int32_t ut_addr_v6[4];	/* Internet address of remote host.  */
  char __unused[20];		/* Reserved for future use.  */
};

觀察當中的變量,可以獲取到who所使用的成員變量ut_type(who用來過濾空白而留下當前用戶)、ut_line(顯示設備名,即用戶的終端)、ut_user(用戶名)、ut_host(遠程登錄用戶名,(:0)顯示)、ut_time(時間)。

所以who命令其實是打開utmp文件,讀取記錄,顯示記錄,然後關閉utmp文件。

Q3: 如何編寫who?

根據以上分析得知who命令按照打開文件,讀取記錄,顯示記錄,關閉文件的流程工作。打開文件用open,讀取用read,顯示printf,關閉close。其中printf就不用介紹了。另外三個具體如下:

open
目標
    打開一個文件
頭文件 
    #include <fcntl.h>
函數原型
    int fd = open(char *name, int how)
參數
    name  文件名
    how    O_RDONLY, O_WRONLY, O_RDWR
返回值
    -1       遇到錯誤
    int      成功返回

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