Linux C 程式讀取 /proc/uptime 取得系統啟動時長

核心概念

Linux 將系統資訊以虛擬檔案系統暴露於 /proc。/proc/uptime 包含兩個數值（秒為單位）：

$ cat /proc/uptime
12345.67 89012.34

• 第一欄：系統啟動至今的總秒數（壁鐘時間）
• 第二欄：所有 CPU 核心在閒置狀態累積的秒數

我們只需讀取第一欄即可獲得系統運行時長。

完整 C 程式範例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/time.h>

struct timeval get_uptime(void) {
    struct timeval tv = {0, 0};
    FILE *fp = fopen("/proc/uptime", "r");
    if (!fp) {
        perror("fopen /proc/uptime");
        return tv;
    }

    char buf[64];
    if (fgets(buf, sizeof(buf), fp)) {
        char *space = strchr(buf, ' ');
        if (space) *space = '\0'; // 截取第一欄
        tv.tv_sec = (time_t)strtod(buf, NULL); // 支援小數秒
        // tv.tv_usec = (long)((strtod(buf, NULL) - tv.tv_sec) * 1e6); // 若需微秒
    }
    fclose(fp);
    return tv;
}

int main(void) {
    struct timeval up = get_uptime();
    printf("系統已運行: %ld 秒\n", up.tv_sec);

    // 可選：轉換為 天/時/分/秒
    long days = up.tv_sec / 86400;
    long hours = (up.tv_sec % 86400) / 3600;
    long mins = (up.tv_sec % 3600) / 60;
    long secs = up.tv_sec % 60;
    printf("即 %ld 天 %ld 時 %ld 分 %ld 秒\n", days, hours, mins, secs);
    return 0;
}

關鍵點解析

• fopen("/proc/uptime", "r")：以文字模式開啟虛擬檔案
• fgets 讀取整行，避免 fread 需手動處理結尾
• strchr(buf, ' ') 定位空白，截斷字串只保留第一欄
• strtod 將字串轉為 double，再取整數秒；若需高精度可保留微秒
• 錯誤處理：檢查 fopen、fgets 回傳值，失敗時回傳零值

替代方案：sysinfo() 系統呼叫

#include <sys/sysinfo.h>
struct sysinfo info;
sysinfo(&info);
printf("uptime: %ld 秒\n", info.uptime); // 同 /proc/uptime 第一欄

sysinfo() 為標準系統呼叫，可移植性優於讀 /proc，但需 <sys/sysinfo.h> 支援。

應用場景

• 監控代理定期上報主機啟動時間
• 計算服務可用性 (Availability) 指標
• 偵測系統異常重啟（uptime 驟降）
• 嵌入式裝置無 RTC 時，以 uptime 估算相對時間