如果您非常关注，您会记得在我的上一篇文章中，我正在探索一个脚本的基本原理，该脚本将接受一个单词列表作为输入，并创建一个单词搜索网格，适合打印。事实证明，作为一个 shell 脚本，这非常难做到——它只是没有足够的能力以优雅的方式实现任何类型的函数式算法。所以，我打算放弃它，至少在我能找到别人的开源代码来激发灵感之前。

或者，当然，如果您有动力并且有一些时间进行实验，请回到我 2015 年 4 月的专栏，通读它，然后尝试自己动手实现一些东西。

在我收到关于作为 shell 脚本编程专栏作家却放弃脚本的奇怪之处的来信之前，我将指出，实际上从这次经历中学到很多东西。最具体地说，虽然想象 Linux 环境是完全平等的，并且每个脚本、每种语言和每个程序都与其他程序一样强大且设计良好，但这显然不是事实。

以 Perl 与 Awk 为例。Awk 功能强大，我经常使用它，但是尽管有使用 Perl 编写的主要软件程序，但您很难找到任何直接用 Awk 编程的重要软件、函数、应用程序或实用程序。C++ 与 PHP 也是如此，或者任何现代结构化语言与 Bourne Again Shell 也是如此。我说出来了。Shell 脚本编程只能带你走这么远，然后你意识到你已经触及了环境及其能力的边缘，现在是时候跳到另一种语言了。

事实上，当我写我广受欢迎的书籍《Wicked Cool Shell Scripts》时，由于必要性，偷偷加入了一个小型 C 程序：它是几行 C 代码，用于执行某个日期计算，如果用 shell 脚本编写，则需要几十行甚至数百行。

话虽如此，我将立即回到为 shell 辩护，认为它是一个功能强大、轻量级的编程和原型设计环境，非常适合各种任务，因为它能够非常轻松地访问整个 Linux 环境以及扩展到整个互联网的强大功能和能力。

您怎么看？您阅读了这个专栏，所以我可以合理地推断您有兴趣了解更多关于 Linux shell 环境中的编程。您多久会碰到 shell 的前沿，并意识到您必须切换到 Perl、Ruby、C、Cobol（开玩笑！）或其他更复杂的开发环境才能正确解决问题？

我正在观看苹果公司推出新款 Apple Watch，并惊讶地发现，像一些高端 Android 智能手表一样，它会在小小的手表屏幕上显示完整的电子邮件和短信。这意味着对于系统管理员和 Linux IT 人员来说，这是一个很棒的设备，可以随时掌握他们的机器或机器组的状态。

当然，您可以通过让系统发送电子邮件来做到这一点，但让我们更进一步，利用电子邮件到 SMS 网关之一。表 1 显示了美国最常见的蜂窝运营商的网关地址列表。

例如，我可以向 AT&T 网络上号码为 (303) 555-1234 的人发送短信，方法是将电子邮件格式化为如下所示

3035551234@txt.att.net

掌握了这些信息后，您可以监控许多不同的状态，并在出现问题时收到简洁的短信。

担心负载平均值变得过高？这是一个可以通过 uptime 的单行输出轻松获得的数字

$  uptime
11:20  up 4 days, 22:44, 3 users, load averages: 1.08 1.40 1.46

最后三个数字是过去 1 分钟、5 分钟和 15 分钟的平均负载。在这种情况下，系统几乎没有被使用。但是，如果它跃升到 10、35 或超过 100 呢？那么一切都会慢下来。以下是如何编写一个简单的脚本来测试这种情况

#!/bin/sh
# loadwatch.sh - send an alert if uptime > MAXOK
MAXOK=10
loadavg=$(uptime | cut -d\   -f11 | cut -d. -f1)
if [ $loadavg -gt $MAXOK ] ; then
  echo "Alert: Load avg $(uptime | cut -d\  -f11)"
fi
exit 0

掌握了有关各种 SMS 网关的信息，很容易硬编码收件人地址，这只会更改条件内的 echo 行

mail -s "Alert: Load avg $(uptime|cut -d\  -f11)" $recipient

在脚本的早期，“recipient”的格式类似于

recipient=3035551234@txt.att.net

或适合您自己的智能手表或其他设备的格式。

为了使此脚本有用，您可能希望每隔几分钟运行一次，以便在使用量激增时尽快收到警报。这最容易成为 cron 作业，如果您还没有探索您自己的自定义 cron 作业如何使您作为最基本的 Linux 用户的生活变得更好，那么您就错过了！

为了使脚本每十分钟运行一次，以下是它在 root 甚至只是您的用户 crontab 文件中的样子

0,10,20,30,40,50 * * * *  /home/taylor/bin/loadwatch.sh

现代 crontab 具有更复杂的符号语言，可以使其更简洁一些

*/10 * * * *  /home/taylor/bin/loadwatch.sh

为了真正有用，最好让脚本监控状态变化，这样它会在负载升到指定阈值以上时通知您，但在负载降回该阈值以下之前不会再次通知您。

这是通过我们老派程序员所说的信号量来完成的，信号量是一个状态变量，用于记住正在发生的事情。由于 shell 脚本本质上是短暂的，因此信号量需要是一个文件。通常，这些文件位于某种受保护的目录中，但为了演示脚本的目的，我们将其放在您的主目录中。

此时要知道的命令行函数是 lockfile(1)。这管理信号量的原子创建，以便您永远不会遇到所谓的“竞争条件”，即脚本的两个实例可能会在谁创建文件的问题上发生冲突。

以下是它如何与信号量一起工作

statefile=/home/taylor/bin/.loadavg
if [ -f "$statefile" ] ; then
  # statefile already exists, we're in a high load situation
  if [ $loadavg -gt $MAXOK ] ; then
    # still in high load situation
    echo "nothing to do, still in high load situation"
  else
    # high load situation has ended
    /bin/rm -f $statefile
    mail -s "Alert: load average back to normal" $recipient \ 
      < /dev/null > /dev/null 2>&1
  fi
else
  # statefile doesn't exist, let's create it.
  if [ $loadavg -gt $MAXOK ] ; then
    # load average has jumped above OK level
    lockfile $statefile
    load=$(uptime | cut -d\  -f11)
    mail -s "Alert: load average is $load" $recipient \
      < /dev/null > /dev/null 2>&1
  else
    # load average was okay and still is.
    echo "nothing to do, load average still ok."
  fi
fi

当然，在四种可能的情况中有两种情况下，您真的希望删除调试代码，清理 if-then-else 链并缩短脚本，因为如果这要每十分钟运行一次，您肯定不希望生成“no change”消息！

考虑到这一点，以下是更简洁的代码块

if [ -f "$statefile" ] ; then
  # statefile already exists, we're in a high load situation
  if [ $loadavg -le $MAXOK ] ; then
    # high load situation has ended
    /bin/rm -f $statefile
    mail -s "Alert: load average back to normal?" $recipient \
      < /dev/null > /dev/null 2>&1
  fi
else
  # statefile doesn't exist, let's create it.
  if [ $loadavg -gt $MAXOK ] ; then
    # load average has jumped above OK level
    lockfile $statefile
    load=$(uptime | cut -d\  -f11)
    mail -s "Alert: load average is $load?" $recipient \
      < /dev/null > /dev/null 2>&1
  fi
fi

请注意在使用命令行 Mail 程序时涉及的额外工作，您必须重定向输入，以便它不会等待来自 stdin 的消息，并重定向生成的“null message body”警告消息。这就是它的作用

< /dev/null > /dev/null 2>&1

否则，希望您可以通读并了解它的作用。

当您想到 Linux 系统上可能发生的许多错误时，跟踪负载平均值是相当微不足道的，包括进程被卡住并使用过多的 CPU 时间、磁盘空间可能接近填满、RAM 被耗尽并导致过度交换，甚至未经授权的用户登录。

所有这些情况都可以分析，并且可以通过电子邮件或 SMS 短信向您发送警报，甚至发送到您闪亮的价值 17,000 美元的金色 Apple Watch。现在，您告诉我，您认为您的系统上有什么值得监控的？