在Linux上使用C语言获取二级存储的详细信息

Question

在Linux上使用C语言获取二级存储的详细信息

clinuxbashipc

4

我需要一个简单的方式在Linux的(daemon) C代码中获取辅助存储器的详细信息(如总大小，已使用和可用空间);

这些是我尝试过的方法

statvfs-不知道如何获取磁盘详情而非文件
在C代码中使用system(df -h --total | grep total > disk.stat)然后读取文件。

但以上方法涉及文件写入和读取，这并不高效，因为该C代码是一个守护程序，将持续轮询系统详细信息作为生成图形的输入。

如果没有其他方法，请告诉我一种简单快速的IPC机制，并提供此Bash和C代码之间通信的示例。

/*
* @breif returns total percentage of secondary storage used
*
*   - uses bash command to get storage data and store in a file
*   - and use c code retrive the percent of usage from file and return it
*/
int calculate_storage_size( )
{
  if ( system("df -h --total | grep total > disk.stat") >= 0 )
  {
    char *temp_char_ptr = (char *)NULL;
    int storage_size_percent = -1;  
    FILE *fp ;
    fp = fopen ("disk.stat" , "r");
    if (fp != (FILE *)NULL)
    {
      temp_char_ptr = (char*) calloc ( 6 , 1 );
      fscanf( fp,"%s %s %s %s %d", temp_char_ptr, temp_char_ptr, temp_char_ptr, temp_char_ptr, &storage_size_percent);
    }
    free (temp_char_ptr);
    fclose(fp);
    return storage_size_percent;
  }
  return -1;
}

- mohanen b

顺便说一下，我建议在你的 df 命令中添加 -P 选项。 - Cyrus

谢谢@Cyrus，但在这里，Posix可移植性并不是我关心的重点。 - mohanen b

Df会显示共享相同底层存储区域的文件系统，可以包括仅存在于RAM中而不在磁盘上的文件系统。您能描述一下您想查看的文件系统类型吗？ - Mark Plotnick

@MarkPlotnick -- 我需要整个磁盘的空间使用情况（大约百分比也可以），不考虑文件系统和分区。 - mohanen b

4个回答

3

我建议让用户指定应考虑哪些挂载点的总数，或者使用一种启发式方法来省略系统和临时挂载点。

请考虑以下示例：info.c：

#define  _POSIX_C_SOURCE 200809L
#define  _GNU_SOURCE
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <inttypes.h>
#include <sys/statvfs.h>
#include <mntent.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>

static void free_array(char **array)
{
    if (array) {
        size_t i;    
        for (i = 0; array[i] != NULL; i++) {
            free(array[i]);
            array[i] = NULL;
        }
        free(array);
    }
}

static char **normal_mounts(void)
{
    char         **list = NULL, **temp;
    size_t         size = 0;
    size_t         used = 0;
    char           buffer[4096];
    struct mntent  entry;
    FILE          *mounts;

    mounts = fopen("/proc/mounts", "r");
    if (!mounts)
        return NULL;

    while (getmntent_r(mounts, &entry, buffer, sizeof buffer) == &entry)
        if (strcmp(entry.mnt_fsname, "tmpfs") &&
            strcmp(entry.mnt_fsname, "swap")  &&
            strcmp(entry.mnt_dir, "/proc")    && strncmp(entry.mnt_dir, "/proc/", 6) &&
            strcmp(entry.mnt_dir, "/boot")    && strncmp(entry.mnt_dir, "/boot/", 6) &&
            strcmp(entry.mnt_dir, "/sys")     && strncmp(entry.mnt_dir, "/sys/", 5) &&
            strcmp(entry.mnt_dir, "/run")     && strncmp(entry.mnt_dir, "/run/", 5) &&
            strcmp(entry.mnt_dir, "/dev")     && strncmp(entry.mnt_dir, "/dev/", 5) &&
            strcmp(entry.mnt_dir, "/mnt")     && strncmp(entry.mnt_dir, "/mnt/", 5) &&
            strcmp(entry.mnt_dir, "/media")   && strncmp(entry.mnt_dir, "/media/", 7) &&
            strcmp(entry.mnt_dir, "/var/run") && strncmp(entry.mnt_dir, "/var/run/", 9)) {

            if (used >= size) {
                size = (used | 15) + 17;
                temp = realloc(list, size * sizeof list[0]);
                if (!temp) {
                    endmntent(mounts);
                    free_array(list);
                    errno = ENOMEM;
                    return NULL;
                }
                list = temp;
            }

            if (!(list[used++] = strdup(entry.mnt_dir))) {
                endmntent(mounts);
                free_array(list);
                errno = ENOMEM;
                return NULL;
            }
        }

    if (ferror(mounts) || !feof(mounts)) {
        endmntent(mounts);
        free_array(list);
        errno = EIO;
        return NULL;
    } else
        endmntent(mounts);

    if (!used) {
        free_array(list);
        errno = 0;
        return NULL;
    }

    if (size != used + 1) {
        size = used + 1;
        temp = realloc(list, size * sizeof list[0]);
        if (!temp) {
            free_array(list);
            errno = ENOMEM;
            return NULL;
        }
        list = temp;
    }

    list[used] = NULL;
    errno = 0;
    return list;
}

static int statistics(const char **mountpoint, uint64_t *bytes_total, uint64_t *bytes_free)
{
    struct statvfs  info;
    uint64_t        btotal = 0;
    uint64_t        bfree = 0;
    size_t          i;

    if (!mountpoint)
        return errno = EINVAL;

    for (i = 0; mountpoint[i] != NULL; i++)
        if (statvfs(mountpoint[i], &info) != -1) {
            btotal += (uint64_t)info.f_frsize * (uint64_t)info.f_blocks;
            bfree  += (uint64_t)info.f_bsize * (uint64_t)info.f_bavail;
        } else
            return errno;

    if (bytes_total)
        *bytes_total = btotal;
    if (bytes_free)
        *bytes_free = bfree;

    return 0;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    uint64_t total = 0;
    uint64_t nfree = 0;

    if (argc > 1) {
        if (statistics((const char **)argv + 1, &total, &nfree)) {
            fprintf(stderr, "%s.\n", strerror(errno));
            return EXIT_FAILURE;
        }
    } else {
        char **mounts = normal_mounts();
        size_t i;
        if (!mounts) {
            if (errno)
                fprintf(stderr, "Error determining file systems: %s.\n", strerror(errno));
            else
                fprintf(stderr, "No normal file systems found.\n");
            return EXIT_FAILURE;
        }
        fprintf(stderr, "Considering mount points");
        for (i = 0; mounts[i] != NULL; i++)
            fprintf(stderr, " %s", mounts[i]);
        fprintf(stderr, "\n");

        if (statistics((const char **)mounts, &total, &nfree)) {
            fprintf(stderr, "%s.\n", strerror(errno));
            return EXIT_FAILURE;
        }
        free_array(mounts);
    }

    printf("%20" PRIu64 " bytes total\n", total);
    printf("%20" PRIu64 " bytes free\n",  nfree); 
    return EXIT_SUCCESS;
}

statistics()函数接受以NULL结尾的挂载点数组和两个指向无符号64位整数的指针。如果成功，函数返回0，否则返回一个非零errno代码。如果成功，该函数将设置文件系统中的总字节数为第一个整数，并将第二个整数设置为可用字节数。

如果将一个或多个挂载点作为命令行参数提供，则只考虑那些挂载点。 (POSIX表示argv [argc] == NULL，因此这种用法是安全的。)

否则，使用normal_mounts()函数来解析/proc/mounts以获取“正常”挂载点列表。该函数使用getmntent()从内核提供的伪文件中读取每个条目(行)。所有tmpfs(ramdisks)和swap文件系统都被排除在外，以及那些挂载在或下面的/proc, /boot, /sys, /run, /dev, /mnt, /media和/var/run。这只是一种粗略的启发式方法，而不是已知的好方法。

在守护程序中，甚至在图形应用程序中，只需调用(相当于) statistics()函数，并使用相同的挂载点数组。甚至可以考虑单独跟踪每个挂载点，并允许用户过滤和组合他们感兴趣的信息。实际上，我建议这样做:我个人可能会对我的临时文件使用情况的波动(在/tmp和/var/tmp是tmpfs挂载的机器上)感到感兴趣，以及跟踪我对/home的长期使用。

在守护进程中，可以使用HUP、USR1或USR2信号来指示用户何时要重新加载配置——挂载点列表，在此处。我不认为将其集成到DBUS中以检测可移动媒体的安装/卸载是有趣的，但如果您认为这有用，当然可以这样做。

如果使用例如以下编译上面的程序:

gcc -Wall -O2 info.c -o info

并运行

./info

它将输出类似以下的内容。

Considering mount points / /home
        119989497856 bytes total
         26786156544 bytes free

第一行输出到标准错误，其余字节输出到标准输出。您还可以明确命名挂载点--请确保它们不同，因为代码不会检查重复挂载--：

./info /home /tmp

如果您想确定两个目录是否在同一挂载点下，可以分别对它们调用stat(path1, &info1)和stat(path2, &info2)方法。只有当(info1.st_dev == info2.st_dev)时，这两个路径才在同一个挂载点下。（一个设备可能会被多次挂载到不同的点上，例如使用绑定挂载，但通常上述检查就足够了。）

如果您觉得以上代码太过繁琐，您可以使用df工具。为确保输出结果是以C/POSIX本地环境格式（而非其他语言如法语或芬兰语）显示，请使用：

handle = popen("LANG=C LC_ALL=C df -Pl", "r");

或类似语句，使用 len = getline(&line, &size, handle) 读取输出。

- Nominal Animal

1

除了系统和文件的把戏外，没有可移植的ANSI C机制，即使这样也有点虚幻，因为它依赖于df的存在。但是，Posix函数popen()基本上做了同样的事情，但是将输出作为FILE *给你。

- Malcolm McLean

0

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/statvfs.h>
int main( )
{
  struct statvfs stat;
  statvfs("/media/hp",&stat);

  printf("\n\navail size --%ld GB\n\n", stat.f_bsize * stat.f_bavail / 1000000000 );
  printf("\n\nblocks size --%ld GB\n\n", stat.f_frsize * stat.f_blocks / 1000000000 );

}

我终于成功了，statvfs本身运行良好。

- mohanen b

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可以查看英文原文，
原文链接

- Mathieu · Accepted Answer

您可以使用popen()代替system()/fopen()：系统将为您提供可读文件，而不需要使用硬盘。