观察linux行为 实验报告

实验二　观察Linux行为

实验时间

小时实验目的　　学习Linux内核、进程、存储和其他资源的一些重要特征。实验目标　　编写一个程序使用/proc机制检查反映机器平均负载、进程资源利用等方面的各种内核值。在得到内核状态之后，将所观察到的行为在屏幕上输出。背景知识　　Linux、Solaris和其他版本的UNIX提供了一种非常有用的检查内核状态机制，叫做/proc文件系统。这是可以用来完成本练习的关键机制。

1/proc文件系统

/proc文件系统是一种操作系统机制，它的接口就像传统UNIX文件系统的一个目录(在根目录中)。可以改变到/proc正如改变到任何其他目录，例如，

bash$ cd /proc

使/proc作为当前目录。一旦把/proc作为当前目录，就可以用ls命令列出它的内容。其内容看起来像普通的文件和目录。但是，/proc或者其子目录中的文件实际上是读取内核变量并以ASCII字符串方式报告它们的程序。这些例程中的一些仅在伪文件打开时读取内核表，而其他例程在每次文件被访问时读表。因此各种读函数的工作方式可能与预期的有所不同，因为它们并没有在真正操作文件。

Linux提供的/proc实现可以读取很多不同的内核表。/proc中包含一些目录和文件，每个文件读取一个或多个内核变量。而具有数字名称的子目录包括更多的伪文件读取其进程ID和目录名相同的进程的有关信息。self目录包含了正在使用/proc进程的特定进程信息。/proc目录树的确切内容随Linux的版本而不同，所以必须对伪文件进行实验查看所提示的信息。

/proc中的文件可以像普通的ASCII文件一样进行读取。例如，向shell敲入以下命令：

bash$ cat /proc/version

将得到打印到stdout的类似下面的信息：

Linux version 2.2.12 (gcc version egcs-2.91.66

Linux (egcs-1.1.2 release)) #1 Mon Sep 27 10:40:35

EDT 1999

为了读取一个伪文件的内容，可以打开文件然后使用stdio程序库中的例程如fgets()或者fscanf()来读取文件。所读的确切文件(和表)依赖于所使用的特定Linux版本。想要知道到底有些什么文件接口通过/proc对你可用，请查看系统上的proc使用手册页。

2．使用argc和argv

在程序的B部分和C部分，需要从shell向程序传递参数。Linux中，C主程序依然可以采用argc和argv来传递参数。具体用法这里不再赘述。问题陈述 编写一个程序，通过检查内核状态报告Linux内核行为。程序在stdout上打印以下信息：

CPU类型和型号。

内核版本

从系统最后一次启动以来的时间，形式为dd:hh:mm:ss(例如，3天13小时46分32秒应该写出03:13:46:32)。

改写A部分程序，加入命令行参数，在stdout上再打印以下信息：

CPU花费在用户态、系统态和空闲态的时间。

系统接收到的磁盘请求。

内核执行的上下文转换的次数。

系统最后启动的时间。

从系统启动开始创建的进程数。

改写B部分程序，根据不同的命令行参数，在stdout上再打印以下信息：

计算机配置的内存数量。

当前可用的内存数量。

平均负载列表(至上一分钟的平均数)。　　该信息将使另外的程序可以查看各个时间的这些值，因此用户可以了解平均负载如何随时间间隔而变化。对于本程序，提供两个命令行参数：

一个表明应该以什么样的频率从内核读取平均负载。

2) 一个表明应该以多长的时间间隔读取平均负载。

A部分程序可以叫做ksamp，B部分程序ksamp –s，C部分程序ksamp –l 2 60，表示平均负载观察将运行60秒，每隔2秒取样一次。为了观察系统上的负载，需要确保计算机正在做一些其他的工作而不是仅仅运行你的程序。例如，打开和关闭窗口、移动窗口，甚至在其他窗口运行一些程序。组织方案　　对于B部分和C部分，程序必须在命令行上有不同的参数。因此最先的动作之一应该是解析调用程序的命令行以确定通过argv数组传递到它的shell参数。可参考如下代码：

int main( int argc, char *argv[] ) {

char repTypeName[16];

…

// 决定报告类型

reportType = STANDARD;

strcpy( repTypeName, “Standard” );

if ( argc > 1) {

sscanf( argv[1], “%c%c”, &c1, &c2 );