王飛飛，楊好利

（平頂山學(xué)院 河南 平頂山 467000）

基于RMI的AIX進(jìn)程監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)對(duì)進(jìn)程資源進(jìn)行遠(yuǎn)程管理的應(yīng)用程序。利用Windows下客戶端連接到AIX服務(wù)器，管理、控制AIX下的進(jìn)程資源，不僅有效地提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)健性，并且極大程度降低對(duì)系統(tǒng)操作人員的技術(shù)要求[1-3]。本系統(tǒng)完成了在Windows下操作AIX服務(wù)器進(jìn)程的功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)服務(wù)器進(jìn)程啟動(dòng)、停止、監(jiān)控、實(shí)時(shí)顯示進(jìn)程信息的功能。通過(guò)服務(wù)器端的配置文件，可以靈活的控制系統(tǒng)監(jiān)控的范圍，更好的適應(yīng)用戶的需求。

1 系統(tǒng)分析

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

AIX進(jìn)程監(jiān)控主要實(shí)現(xiàn)對(duì)AIX服務(wù)器上運(yùn)行的指定進(jìn)程的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。本系統(tǒng)采用一對(duì)多的C/S模式，支持多客戶端登錄。其中，客戶端運(yùn)行在Windows上，主要負(fù)責(zé)接收并顯示服務(wù)端發(fā)送的進(jìn)程運(yùn)行信息，并且向服務(wù)器發(fā)送用戶的啟動(dòng)進(jìn)程、終止進(jìn)程請(qǐng)求、修改配置信息的請(qǐng)求；服務(wù)端運(yùn)行在AIX服務(wù)器上，負(fù)責(zé)定時(shí)獲取進(jìn)程運(yùn)行信息，響應(yīng)客戶端的請(qǐng)求；客戶端和服務(wù)器端采用RMI機(jī)制進(jìn)行消息通信[4-5]。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖如圖1所示。

1.2 功能分析

服務(wù)器端，由操作員啟動(dòng)進(jìn)程監(jiān)控系統(tǒng)或是在AIX系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)。啟動(dòng)之后實(shí)時(shí)的對(duì)進(jìn)程進(jìn)行監(jiān)控和更新進(jìn)程信息?？蛻舳丝梢哉{(diào)用系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程方法實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)進(jìn)程、啟動(dòng)所有進(jìn)程、結(jié)束進(jìn)程、結(jié)束所有進(jìn)程、配置管理、獲取進(jìn)程信息的功能。

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖Fig.1 Systems network architecture figure

在客戶端，由操作員啟動(dòng)客戶端，客戶端連接到服務(wù)器獲得一個(gè)遠(yuǎn)程對(duì)象，然后啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程，以設(shè)置的時(shí)間間隔從服務(wù)器上讀取進(jìn)程信息，刷新界面上的進(jìn)程信息列表。操作員可以在界面上執(zhí)行啟動(dòng)進(jìn)程，啟動(dòng)所有進(jìn)程，結(jié)束進(jìn)程，結(jié)束所有進(jìn)程管理配置文件功能。這些功能在服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)，并提供相應(yīng)的服務(wù)，供客戶端調(diào)用?？蛻舳擞美鐖D2所示。

圖2 客戶端用例Fig.2 Client use case

1.3 流程分析

系統(tǒng)流程分為客戶端流程和服務(wù)器流程。

1.3.1 客戶端流程

在客戶端界面上提供的功能為：

1）啟動(dòng)進(jìn)程操作：如果在列表中的進(jìn)程沒(méi)有被啟動(dòng)，則可以啟動(dòng)進(jìn)程。

2）結(jié)束進(jìn)程操作：結(jié)束指定的進(jìn)程，如果進(jìn)程已經(jīng)結(jié)束，則不執(zhí)行任何操作。

3）顯示進(jìn)程信息，顯示服務(wù)器上正在運(yùn)行的進(jìn)程信息。進(jìn)程通過(guò)遠(yuǎn)程方法開(kāi)啟一個(gè)新的線程，一直更新配置文件中指定的進(jìn)程。

為完成以上功能，進(jìn)一步確定系統(tǒng)流程如圖3所示。用戶開(kāi)啟客戶端后首先輸入服務(wù)器的IP和PORT連接到服務(wù)器，并查找遠(yuǎn)程對(duì)象，取得遠(yuǎn)程對(duì)象后，利用遠(yuǎn)程方法調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)客戶端管理服務(wù)器端的功能。

圖3 客戶端處理流程Fig.3 Client processing flow

1.3.2 服務(wù)器流程

監(jiān)控程序啟動(dòng)后首先從配置文件讀取進(jìn)程配置信息，確定需要監(jiān)控的可執(zhí)行程序所在路徑、啟動(dòng)命令及啟動(dòng)失敗后的進(jìn)程最大重啟次數(shù)。然后創(chuàng)建可以供客戶端調(diào)用的遠(yuǎn)程對(duì)象并注冊(cè)到RMI遠(yuǎn)程對(duì)象服務(wù)器中等待客戶端調(diào)用，當(dāng)客戶端發(fā)送一個(gè)調(diào)用請(qǐng)求時(shí)，服務(wù)器會(huì)執(zhí)行不同方法，然后返回執(zhí)行的結(jié)果[6-7]。執(zhí)行簡(jiǎn)單流程如圖4所示。

圖4 服務(wù)器流程Fig.4 Server processing flow

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 RMI通信接口及數(shù)據(jù)規(guī)定

在遠(yuǎn)程對(duì)象當(dāng)中，客戶端程序只能調(diào)用公開(kāi)的方法，在服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)中，具體實(shí)現(xiàn)這些接口。來(lái)完成特定的功能。然后根據(jù)程序利用Java的系統(tǒng)工具來(lái)生成樁 （Stub）和框架（Skeleton）文件，以便注冊(cè)到RMI命名服務(wù)，它允許客戶端去發(fā)現(xiàn)這個(gè)遠(yuǎn)程服務(wù)。在客戶端也應(yīng)該存在相應(yīng)的樁（Stub）和框架（Skeleton）文件[8]。

RMI接口的說(shuō)明，服務(wù)器首先定義遠(yuǎn)程的接口，公開(kāi)這些接口可以讓客戶端來(lái)調(diào)用，公開(kāi)接口說(shuō)明了服務(wù)器實(shí)現(xiàn)的功能和提供的服務(wù)，客戶端只能訪問(wèn)接口中指定的功能和服務(wù)。根據(jù)程序需求和功能的定義，在程序中設(shè)計(jì)接口主要分為進(jìn)程監(jiān)控和配置管理兩部分[9-10]。

2.1.1 RMI接口定義

1）進(jìn)程監(jiān)控接口

進(jìn)程監(jiān)控接口完成對(duì)進(jìn)程的操作和進(jìn)程信息的獲取的進(jìn)行說(shuō)明，簡(jiǎn)要說(shuō)明如下：

①查詢進(jìn)程的信息.

②根據(jù)進(jìn)程名結(jié)束進(jìn)程，開(kāi)啟進(jìn)程

③ 開(kāi)啟所有進(jìn)程，根據(jù)進(jìn)程名結(jié)束所有進(jìn)程，根據(jù)進(jìn)程名啟動(dòng)所有進(jìn)程。

2）配置文件管理接口

接口主要包括對(duì)進(jìn)程監(jiān)控配置文件的讀取和設(shè)置，管理對(duì)各個(gè)進(jìn)程是否監(jiān)控以及進(jìn)程不正常時(shí)重新啟動(dòng)的次數(shù)。

2.1.2 進(jìn)程信息結(jié)構(gòu)

實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)程，在獲得進(jìn)程的信息后把數(shù)據(jù)放入一二維數(shù)組中，服務(wù)器端開(kāi)啟一服務(wù)器進(jìn)程，客戶端可以通過(guò)服務(wù)器提供的服務(wù)讀取進(jìn)程信息，顯示在客戶端。在此數(shù)組中共有13列，各列的定義為：進(jìn)程名，進(jìn)程號(hào)（PID），參數(shù)CPU，參數(shù)為CPU利用率或者稱為%CPU參數(shù)為CPU利用率或者稱為%CPU，進(jìn)程的CPU占用時(shí)間，啟動(dòng)時(shí)間，內(nèi)存利用率，物理內(nèi)存使用情況，虛擬內(nèi)存使用情況，用戶名，進(jìn)程狀態(tài)，是否自動(dòng)重啟，進(jìn)程重啟次數(shù)。

2.2 功能模塊說(shuō)明

2.2.1 實(shí)時(shí)監(jiān)控

實(shí)時(shí)監(jiān)控是系統(tǒng)的主要功能。實(shí)現(xiàn)進(jìn)程監(jiān)控，如果處于監(jiān)控狀態(tài)的進(jìn)程異常終止，并且同時(shí)重啟次數(shù)沒(méi)有超過(guò)指定配置，則實(shí)時(shí)監(jiān)控線程會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)該進(jìn)程，且在該過(guò)程中實(shí)時(shí)更新進(jìn)程信息，以便客戶端查詢顯示。監(jiān)控算法流程：實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)程以固定時(shí)間間隔運(yùn)行，在一次操作開(kāi)始，首先調(diào)用shell腳本獲取所有進(jìn)程的信息列表（ps表）。從ps列表中讀取一條信息，在進(jìn)程保存的進(jìn)程信息列表（data表）查詢匹配項(xiàng)（具有同樣的pid）。如果匹配，判斷信息是否完整，如果完整則更新data列表，否則進(jìn)程信息獲得異常，置進(jìn)程信息為“－”。如果查找data列表直至結(jié)尾沒(méi)有找到，則從ps列表中讀取下一條數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配操作，直到ps列表到達(dá)結(jié)尾或data表被完全更新。

在上一個(gè)操作結(jié)束后判斷data表是否完全被更新。如果是，則說(shuō)明程序全部運(yùn)行正常，否則說(shuō)明某些進(jìn)程不存在。如果有進(jìn)程不存在，則判斷標(biāo)志位是否為“T”。如果是，再判斷重啟次數(shù)是否大于配置文件指定的最大重啟次數(shù)，如果不大于則啟動(dòng)進(jìn)程，并設(shè)置重啟次數(shù)＝重啟次數(shù)+1。如果標(biāo)志位為“F”或是重啟次數(shù)大于配置文件指定的最大重啟次數(shù)則無(wú)任何操作。重復(fù)處理直到所有data表中的數(shù)據(jù)處理完畢。

經(jīng)過(guò)如上操作，則完成了一次實(shí)時(shí)監(jiān)控的進(jìn)程掃描和進(jìn)程信息更新操作。

2.2.2 啟動(dòng)功能

系統(tǒng)利用Java系統(tǒng)的ProcessBuilder來(lái)啟動(dòng)進(jìn)程，啟動(dòng)成功，則更新監(jiān)控列表中的進(jìn)程標(biāo)志和進(jìn)程PID部分，以便在監(jiān)控和操作中使用。在啟動(dòng)時(shí)置進(jìn)程監(jiān)控標(biāo)志位為“T”，在服務(wù)器的實(shí)時(shí)監(jiān)控中對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)復(fù)位進(jìn)程重啟次數(shù)為0。啟動(dòng)完畢，在日志文件中記錄。在啟動(dòng)所有的進(jìn)程操作中，創(chuàng)建多個(gè)線程來(lái)調(diào)用啟動(dòng)單個(gè)進(jìn)程的方法來(lái)啟動(dòng)所有的進(jìn)程，使用線程提高程序的效率。功能核心代碼如下：

1）創(chuàng)建一個(gè)ProcessBuilder對(duì)象，參數(shù)為要啟動(dòng)的進(jìn)程命令行啟動(dòng)命令。

2）設(shè)置啟動(dòng)的目錄，在配置文件中指定為taskPath。

3）調(diào)用 ProcessBuilder對(duì)象的 start（）啟動(dòng)程序，生成一Process對(duì)象。

4）獲得Process對(duì)象的 InputStream，讀取被啟動(dòng)進(jìn)程的輸出。默認(rèn)第一行為進(jìn)程的pid，在進(jìn)程列表data表中記錄進(jìn)程pid。

5）設(shè)置進(jìn)程的標(biāo)志位為“T”，重置重啟次數(shù)為0。

6）以上操作完成了啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程的過(guò)程。如果啟動(dòng)讀不到進(jìn)程的信息則由實(shí)時(shí)監(jiān)控程序通過(guò)進(jìn)程名來(lái)查找進(jìn)程pid。

2.2.3 結(jié)束功能

采用系統(tǒng)的底層“kill-9 pid”命令來(lái)結(jié)束一個(gè)進(jìn)程，結(jié)束進(jìn)程的流程和啟動(dòng)進(jìn)程相似，只在開(kāi)始構(gòu)造ProcessBuilder時(shí)傳遞不同的參數(shù)。結(jié)束的同時(shí)，設(shè)置結(jié)束進(jìn)程的標(biāo)志位為“F”，表示此進(jìn)程正常結(jié)束，實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)程不再對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，不會(huì)因?yàn)檫M(jìn)程的結(jié)束而重新啟動(dòng)此進(jìn)程，并重置進(jìn)程重啟次數(shù)為0。在啟動(dòng)功能和結(jié)束功能的操作過(guò)程中都設(shè)置系統(tǒng)的互斥信號(hào)量，保證監(jiān)控操作和啟動(dòng)操作，結(jié)束操作之間不會(huì)有沖突的發(fā)生。

2.2.4 配置管理

為提高程序的可移植性和可擴(kuò)展性，本系統(tǒng)將進(jìn)程監(jiān)控的相關(guān)信息保存在服務(wù)端的Montior.conf配置文件中。該配置文件中包含子系統(tǒng)的安裝目錄和進(jìn)程名，進(jìn)程啟動(dòng)命令以及是否監(jiān)控，同時(shí)定義了子系統(tǒng)不正常時(shí)的重啟次數(shù)。

為了提高程序的可維護(hù)性，和靈活性。系統(tǒng)在客戶端為用戶提供了圖形化的配置管理功能，該功能利用RMI遠(yuǎn)程方法調(diào)用實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程服務(wù)器上配置文件的修改。

3 結(jié)束語(yǔ)

AIX進(jìn)程監(jiān)控系統(tǒng)是基于C/S架構(gòu)的應(yīng)用程序，主要實(shí)現(xiàn)用戶啟動(dòng)單個(gè)或多個(gè)進(jìn)程、結(jié)束單個(gè)或多個(gè)進(jìn)程、監(jiān)控進(jìn)程的功能，程序具有很好的配置性和可擴(kuò)展性，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)健性得到提高，同時(shí)降低了對(duì)系統(tǒng)操作人員的技術(shù)要求，但由于不同的系統(tǒng)采用的ps有不同的實(shí)現(xiàn)，程序的可移植性受到一定限制。

[1]（美）Paul Love，Joe MerLino，等著.Unix入門(mén)經(jīng)典[M].張楚雄，許文昭，譯.北京：清華大學(xué)出版社，2006.

[2]（美）Ellie Quigley，著.Unix Shell范例精解[M].3版.劉洪濤譯.北京：清華大學(xué)出版社，2004.

[3]（美）Amir Afzal，著.Unix初級(jí)教程[M].4版.李石君，曾平，陳愛(ài)莉，等譯.北京：電子工業(yè)出版社，2007.

[4]蔡敏，徐慧慧，黃炳強(qiáng)，編著.UML基礎(chǔ)與Rose建模教程 [M].北京：人民郵電出版社，2006.

[5]王少鋒.UML面向?qū)ο蠹夹g(shù)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004.

[6]劉楠，金護(hù)平.RMI分布式對(duì)象技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].航空計(jì)算技術(shù)，2009，39（01）:142-145.

LIU Nan，JIN Hu-ping.RMI distributed object technology researchandapplication[J].AeronauticalComputingTechnique，2009，39（1）:142-145.

[7]楊文嘉，夏士雄.基于Java RMI對(duì)等交互模型的研究與實(shí)現(xiàn)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2008，24（3）:194-195，155.

YANG Wen-jia，Xia Shi-xiong.Research and realization of P2P interaction model based on Java RMI[J].Microcomputer Information，2008，24（3）:194-195，155.

[8]高雅俠，鄒海榮.基于Java的RMI技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程，2011，39（8）：174-177.

GAO Ya-xia，ZOU Hai-rong.Research and application of RMI technology based on java[J].Computer& Digital Engineering，2011，39（8）:174-177.

[9]呂鋒，鮑剛.基于客戶端緩存提高Java RMI性能的方法[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2008，29（17）:4450-4452，4457.

LV Feng，BAO Gang.Method for Java RMI based on client cache with improved performance[J].Computer Engineering and Design，2008，29（17）:4450-4452，4457.

[10]（美）Brett Spell著.Java高級(jí)教程[M].2版.董梁，劉艷，譯.北京：清華大學(xué)出版社，2006.