用系统调用实现who命令mywho

who功能

用man who来查看who命令的功能：

who命令用于显示系统中有哪些使用者正在上面，显示的资料包含了使用者 ID、使用的终端机、从哪边连上来的、上线时间、呆滞时间、CPU 使用量、动作等等。

相关参数

-H 或 --heading：显示各栏位的标题信息列；
-i 或 -u 或 --idle：显示闲置时间，若该用户在前一分钟之内有进行任何动作，将标示成"."号，如果该用户已超过24小时没有任何动作，则标示出"old"字符串；
-m：此参数的效果和指定"am i"字符串相同；
-q 或--count：只显示登入系统的帐号名称和总人数；
-s：此参数将忽略不予处理，仅负责解决who指令其他版本的兼容性问题；
-w 或-T或--mesg或--message或--writable：显示用户的信息状态栏；
--help：在线帮助；
--version：显示版本信息。

who功能原理

who的原理便是读取/var/run/utmp部分文件内容，输出到屏幕。所以我们考虑使用系统调用，调用utmp函数，来实现显示使用者系统的信息。

utmp

输入man utmp，查看utmp的具体功能：

还可以看到utmp结构体的结构：

可以发现utmp可以显示登陆者的pid、登陆设备、登陆者的名字、登录主机的名字、退出状态等等，其中，登录时间被保存在tu_tv中。
利用utmp系统调用（#include<utmp.h>)，编写mywho代码，实现与who命令一样的功能：

代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <utmp.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#define SHOWOST
void showinfo(struct utmp *utbufp);
long showtime(long timeval);
int main()
{
        struct utmp current_record;
        int utmpfd;
        int reclen = sizeof(current_record);
        if((utmpfd = open(UTMP_FILE,O_RDONLY))==-1)
        {
                perror(UTMP_FILE);
                exit(1);
        }
        while (read(utmpfd,&current_record,reclen)==reclen)
                showinfo(&current_record);
        close(utmpfd);
        return 0;
}
void showinfo(struct utmp *utbufp){
        if(utbufp->ut_type!=USER_PROCESS)
                return;
        else{
                printf("%-8.8s",utbufp->ut_name);
                printf(" ");
                printf("%-8.8s",utbufp->ut_line);
                printf(" ");
                showtime(utbufp->ut_time);
                printf(" ");
                printf("(%s)",utbufp->ut_host);
                printf(" ");
        }
}
long showtime(long timeval)
{
        struct tm *cp;
        cp = gmtime(&timeval);
        printf("    ");
        printf("%d-%d-%d %d:%d ",cp->tm_year+1900,cp->tm_mon+1,cp->tm_mday,(cp->tm_hour+8)%24,cp->tm_min);
}

• main函数使用系统调用open,read,close对utmp文件进行操作。
• 使用showtime()函数，调用tm结构体完成对时间的输出
  tm结构体的内容如下：

struct tm 
{ 　
int tm_sec;		 /* 秒–取值区间为[0,59] */ 　　
int tm_min; 		 /* 分 - 取值区间为[0,59] */ 　　
int tm_hour; 	         /* 时 - 取值区间为[0,23] */ 　　
int tm_mday;		 /* 一个月中的日期 - 取值区间为[1,31] */ 　
int tm_mon;		 /* 月份（从一月开始，0代表一月） - 取值区间为[0,11] */ 
int tm_year; 	         /* 年份，其值从1900开始 */ 　
int tm_wday; 	         /* 星期–取值区间为[0,6]，其中0代表星期天，1代表星期一，以此类推 */ 　
int tm_yday; 	         /* 从每年的1月1日开始的天数–取值区间为[0,365]，其中0代表1月1日，1代表1月2日，以此类推 */ 　
int tm_isdst; 	         /* 夏令时标识符，实行夏令时的时候，tm_isdst为正。不实行夏令时的进候，tm_isdst为0；不了解情况时，tm_isdst()为负。*/ 　
long int tm_gmtoff;	 /*指定了日期变更线东面时区中UTC东部时区正秒数或UTC西部时区的负秒数*/ 　　
const char *tm_zone;     /*当前时区的名字(与环境变量TZ有关)*/ 　
}; 

tm结构体是在Linux编程中较为常用的结构体，通过观察tm结构体的类型可以看出调用tm可以输出年月日、时分秒等，

• utbufp->ut_time是一个时间数据，其储存的是从1970年1月1日0:00开始到现在所经过的秒数。

• C 库函数 struct tm *gmtime(const time_t *timer) 使用 timer 的值来填充 tm 结构，并用协调世界时（UTC）也被称为格林尼治标准时间（GMT）表示。用cp = gmtime(&timeval);来获取当前时间，通过gmtime可以将这个数据转换为结构体tm。

• 需要注意的是tm结构体中tm_year年份数值是减去了1900年，所以输出时需要加上1900。

printf("%d-%d-%d %d:%d ",cp->tm_year+1900,cp->tm_mon+1,cp->tm_mday,(cp->tm_hour+8)%24,cp->tm_min);

运行结果