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Jixun's Blog 填坑还是开坑,这是个好问题。

使用 C + FastCGI 制作一个提供当前机器基本信息的服务

前言 #

想着做个简单的主从程序用于来监控所有机器的简单数据,其中主程序(Primary)作为工作程序(Worker)的一个前端并缓存,避免用户直接访问到后端的 API。

这篇文章是关于这个工作程序(Worker),其它部分不开放。

FastCGI 进程的期待访问次数为每 10 秒最多请求 1 次,由下游的后端来负责数据缓存。

部署的主程序前端可以在stats.jixun.uk查阅。

环境 #

目前使用了一系列不同的操作系统,分别有 Alpine LinuxUbuntuCentOS 7

每个环境都有自己的依赖,我做了个简单的脚本来配置上述系统的环境(要求 which 指令可用):

setup_apt()
{
	apt update
	apt install -y gcc make libfcgi libfcgi-dev spawn-fcgi
}

setup_apk()
{
	apk update
	apk add gcc musl-dev make fcgi fcgi-dev spawn-fcgi
}

setup_yum()
{
	yum -y install gcc make fcgi fcgi-devel spawn-fcgi
}

which apt && setup_apt
which apk && setup_apk
which yum && setup_yum

代码 #

FastCGI 相关的信息可以从其存档的官网获取,在这里能找到一个简单的例子

最后,因为是流式(Stream)输出内容,而且没有什么需要转义(Escape)的字符串内容,这个项目并没有用到处理 JSON 的第三方库,而是直接输出 JSON 格式的文本。

#include "fcgi_stdio.h"

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <inttypes.h>
#include <sys/statvfs.h>

#define JSON_KEY(str) "\"" str "\""
#define IS_DIGIT(c) (c >= '0' && c <= '9')

// Do not use shared_buff if multi-threaded.
char shared_buff[4096];

// CPU INFO

void print_cpu()
{
	printf(JSON_KEY("cpu") ":");
	FILE* f = fopen("/proc/loadavg", "r");
	fread(shared_buff, 1024, 1, f);
	fclose(f);

	char* p = shared_buff;
	while(*p != ' ') p++;
	*p = 0;

	printf("%s", shared_buff);
}

// RAM INFO

// Ram Keyword struct
struct kwd {
	const char* word;
	int len;
};

struct kwd ramKwds[] = {
	{"MemTotal", 8},
	{"MemFree",  7},
	{"Cached",   6},

	{"SwapTotal",  9},
	{"SwapFree",   8},
	{"SwapCached", 10},
};
#define RAM_KWD_N (sizeof(ramKwds)/sizeof(ramKwds[0]))

void print_ram()
{
	printf(JSON_KEY("ram") ":{");
	
	FILE* f = fopen("/proc/meminfo", "r");
	fread(shared_buff, 4096, 1, f);
	fclose(f);

	int wrote = 0;
	char* p = shared_buff;
	while(*p)
	{
		char* line = p;
		while(*p && *p != '\n') p++;
		if (!*p) break;
		*p++ = 0;

		for (int i = 0; i < RAM_KWD_N; i++) {
			if (memcmp(ramKwds[i].word, line, ramKwds[i].len) == 0) {
				if (wrote) putchar(',');

				printf("\"%s\":", ramKwds[i].word);

				// skip past ':' char
				line += ramKwds[i].len + 1;

				// skip whitespace
				while(*line == ' ') {
					line++;
				}
				while(IS_DIGIT(*line)) {
					putchar(*line++);
				}

				wrote = 1;
			}
		}
	}
	putchar('}');
}

char* storages[] = {
	"/"
};
#define STORAGE_COUNT (sizeof(storages)/sizeof(storages[0]))

void print_storage()
{
	printf(JSON_KEY("drives") ":[");

	struct statvfs buf;
	int wrote = 0;
	for (int i = 0; i < STORAGE_COUNT; i++) {
		// see: https://github.com/php/php-src/blob/
		//      001d43444944df0bef4e33a1876ba2818c188e11/ext/standard/filestat.c#L251
		if (statvfs(storages[i], &buf)) continue;

		uint64_t block_size  = buf.f_frsize ? buf.f_frsize : buf.f_bsize;
		uint64_t bytes_free  = block_size * buf.f_bavail;
		uint64_t bytes_total = block_size * buf.f_blocks;

		if (wrote) putchar(',');

		printf("{"
			JSON_KEY("mnt")   ":\"%s\","
			JSON_KEY("free")  ":%" PRIu64 ","
			JSON_KEY("total") ":%" PRIu64 "}"
			, storages[i], bytes_free, bytes_total
		);

		wrote = 1;
	}
	putchar(']');
}

int main(void) {
	while (FCGI_Accept() >= 0) {
		printf("Content-type: application/json\r\n");
		printf("\r\n");
		putchar('{');
		print_cpu();
		putchar(',');
		print_ram();
		putchar(',');
		print_storage();
		putchar('}');
    }

    return 0;
}

编译时带上 -lfcgi 即可。我使用的编译语句如下:

gcc main.c -Wall -Wpedantic -std=c11 -lfcgi -O2 -o stats-worker.cgi

运行 #

因为 nginx 不支持直接启动 fastcgi 程序,因此利用 spawn-fcgi 来启动一个监听后台。

带上 -n 使其不要 fork,方便在 systemdopenrc 环境下管理进程的启动与中止。

# run as root and let spawn-fcgi drop privilege later.
spawn-fcgi -n -u www-data -g www-data -f /srv/slave.cgi -s /run/slave.sock -P /run/slave.pid