0x00 who命令是什么？
我使用的系统环境是Ubuntu 18.04，通过who命令我们可以知道谁在使用系统：
who命令还有其他3种形式：
who am i，who am I，whoami
0x01 who命令是如何工作的？
我们可以从unix的帮助文档中（man who）找到登录用户信息
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.
从上述内容中，可以得知相关内容在/var/run/utmp文件中，不同的操作系统不一样。
我们可以在/usr/include/bits/utmp.h文件中查看到相关的文件信息。
struct utmp
{
short int ut_type; /* Type of login. */
pid_t ut_pid; /* Process ID of login process. */
char ut_line[UT_LINESIZE]
__attribute_nonstring__; /* Devicename. */
char ut_id[4]; /* Inittab ID. */
char ut_user[UT_NAMESIZE]
__attribute_nonstring__; /* Username. */
char ut_host[UT_HOSTSIZE]
__attribute_nonstring__; /* 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. */
#if __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 __glibc_reserved[20]; /* Reserved for future use. */
};
0x02 使用函数介绍
因为有读写文件操作，我们这里的操作主要有
0x0201 文件打开
所需要的头文件
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
函数的格式
int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
pathname参数是要打开或创建的文件名，和fopen一样，pathname既可以是相对路径也可以是绝对路径。flags参数有一系列常数值可供选择，可以同时选择多个常数用按位或运算符连接起来，所以这些常数的宏定义都以O_开头，表示or。mode表示我们创建文件时，赋予该文件的访问权限。常用flags选项
O_RDONLY只读打开O_RDWR可读可写打开O_WRONLY只写打开O_APPEND表示追加。如果要打开的文件已有内容，那么此次打开文件写入的数据追加到文件末尾，不进行覆盖。O_CREAT表示如果文件不存在则创建它。要注意的是，使用该选项的话，我们需要同时提供第三个参数mode，也就是需要提供该文件的访问权限。O_EXCL常和O_CREAT一起使用（单独使用无意义），也就是打开文件的时候，如果文件已经存在，那么出错返回。O_TRUNC如果文件已经存在，并且以只写或可读可写方式打开，则将其长度截断为0。O_NONBLOCK对于设备文件，以O_NONBLOCK方式打开为非阻塞I/O。
0x0202 文件的读写操作
所需的头文件
#include <unistd.h>
函数原型
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
fd表示我们读写操作对应的文件描述符，buf用来存放数据的缓冲区，count要读取和写入的字节数。返回值为实际读取和写入的字节数，出错返回-1。
0x0203 文件的关闭操作
所需的头文件
#include <unistd.h>
函数原型
int close(int fd);
fd表示我们需要关闭文件的文件描述符，打开后的文件一定要关闭。关闭的过程中出现错误返回-1。
0x0204 关于时间的操作
所需头文件
#include <time.h>
用到的函数
struct tm *localtime(const time_t *timep);
timep是一个指向time_t类型的指针，而time_t实际上是一个整形数据。返回的是一个tm结构体指针
struct tm {
int tm_sec; /* Seconds (0-60) */
int tm_min; /* Minutes (0-59) */
int tm_hour; /* Hours (0-23) */
int tm_mday; /* Day of the month (1-31) */
int tm_mon; /* Month (0-11) */
int tm_year; /* Year - 1900 */
int tm_wday; /* Day of the week (0-6, Sunday = 0) */
int tm_yday; /* Day in the year (0-365, 1 Jan = 0) */
int tm_isdst; /* Daylight saving time */
};
通过tm结构体我们可以获取时间数据。
size_t strftime(char *s, size_t max, const char *format,
const struct tm *tm);
s指向我们格式化时间字符串后的存储空间，max为该存储空间的大小。format表示我们按照什么格式进行转化，tm就是上面说的结构体。
0x03 编写一个who
0x0301 第一版
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <utmp.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
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, ¤t_record, reclen) == reclen)
{
show_info(¤t_record);
}
close(utmpfd);
return 0;
}
我们需要写一个打印信息的函数show_info
#define SHOWHOST
void show_info(struct utmp* utbufp)
{
printf("%-8.8s", utbufp->ut_name);
printf(" ");
printf("%-8.8s", utbufp->ut_line);
printf(" ");
#ifdef SHOWHOST
printf("(%s)", utbufp->ut_host);
#endif
printf("\n");
}
此时我们的结果是
reboot ~ (4.15.0-47-generic)
lly :0 (:0)
runlevel ~ (4.15.0-47-generic)
而使用系统函数who的结果是
lly :0 2019-04-18 15:31 (:0)
我们需要完善我们的程序，也就是在打印函数show_info部分添加打印时间的功能。
0x0302 第二版
我使用的机器是64位的操作系统，通过查看struct utmp，我们知道时间是存在struct timeval ut_tv;中，我们现在需要查看timeval是个什么东西？linux不同版本位置不同，我是在/usr/include/bits/types/struct_timeval.h位置下找到的这个文件
struct timeval
{
__time_t tv_sec; /* Seconds. */
__suseconds_t tv_usec; /* Microseconds. */
};
我们常用的时间操作类型是time_t，所以我们需要将timeval转化为time_t，然后通过调用ctime函数就可以得到真实时间。
我们可以写出show_time函数
void show_time(struct timeval* utimep)
{
struct tm* lt = localtime((time_t*)&(utimep->tv_sec));
char str_time[100];
strftime(str_time, sizeof str_time, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", lt);
printf("%s", str_time);
}
但是我们上面的代码依旧不好，因为我们每次值是读取一条数据，这显然非常低效率，怎么快速高效的读取多条记录呢？添加缓冲机制。
0x0303 第三版
我们可以编写一个缓冲区，设置缓冲区的大小可以容纳16个utmp结构体。
#define NRECS 16
#define NULLUT ((struct utmp *)NULL)
#define UTSIZE (sizeof(struct utmp))
static char utmpbuf[NRECS * UTSIZE];
static char num_recs;
static int cur_rec;
static int fd_utmp = -1;
utmp_open(char *filename)
{
fd_utmp = open(filename, O_RDONLY);
cur_rec = num_recs = 0;
return fd_utmp;
}
struct utmp* utmp_next()
{
if (fd_utmp == -1) return NULLUT;
if (cur_rec == num_recs && utmp_reload() == 0) return NULLUT;
struct utmp* recp = (struct utmp*)&utmpbuf[cur_rec * UTSIZE];
++cur_rec;
return recp;
}
int utmp_reload()
{
int amt_read = read(fd_utmp, utmpbuf, NRECS * UTSIZE);
num_recs = amt_read/UTSIZE;
cur_rec = 0;
return num_recs;
}
void utmp_close()
{
if (fd_utmp != -1) close(fd_utmp);
}
我们的主函数需要稍加修改
int main()
{
struct utmp *utbufp, *utmp_next();
if (utmp_open(UTMP_FILE) == -1)
{
perror(UTMP_FILE);
exit(1);
}
while ((utbufp = utmp_next()) != NULL)
{
show_info(utbufp);
}
utmp_close();
return 0;
}
我将该问题的其他语言版本添加到了我的GitHub Linux
如有问题，希望大家指出！！！