linux获取进程信息函数

本文介绍Linux环境下进程信息的获取方法,包括如何使用getpid、getppid等函数来获取进程ID、父进程ID以及进程组ID等基本信息,并通过示例程序展示了这些函数的具体应用。

Linux进程的管理 <一>获取进程信息函数

进程又称任务,是一个动态的使用系统资源、处于活动状态的应用程序。
进程的管理由进程控制块PCB、进程调度、中断管理、任务队列等组成,它是linux文件系统、存储管理、设备管理和驱动程序的基础。
进程控制块PCB中包含了进程的所有信息,主要包括进程PID、进程所占有的内存区域、文件描述符和进程环境等信息。
他用task_struct的数据结构表示,存在于include/linux/sch.h

进程状态及转换

#define TASK_RUNNING 0 //运行状态
#define TASK_INTERRUPTIBLE 1 //等待状态(可被中断)
#define TASK_UNINTERRUPTIBLE 2  //等待状态(不可被中断)
#define TASK_STOPPED 4  //停止状态
#define TASK_ZOMBIE 8  //睡眠状态
#define TASK_DEAD 16  //僵死状态

进程的基本操作,六大类:

1.获取进程信息函数:主要通过读取进程控制块PCB中的信息。
(1)getpid()
功能:用来获取目前进程的进程标识。
定义函数:pid_t getpid(void)
返回值:返回当前进程的进程识别号。
头文件:#include <unistd.h>

(2)getppid()
功能:用来获取目前进程的父进程标识。
定义函数:pid_t getppid(void)
返回值:返回当前进程的父进程识别号。
头文件:#include <unistd.h>

(3)getpgid()
功能:用来获得参数pid指令进程所属于的组识别号,若参数为0,则返回当前进程的组识别码。
定义函数:pid_t getpgid(pid_t pid)
返回值:执行成功则返回正确的组识别码,若有错则返-1,错误原因存在于errno中。
头文件:#include <unistd.h>

(4)getpgrp()
功能:用来获得目前进程所属于的组识别号,等价于getpgid(0)。
定义函数:pid_t getpgrp(void)
返回值:执行成功则返回正确的组识别码。
头文件:#include <unistd.h>

(5)getpriotity(void)
功能:用来获得进程,进程组和用户的进程执行优先权。
定义函数:int getpriority(int which,int who)
参数含义:
which:
PRIO_PROCESS   who为进程的识别码
PRIO_PGRP     who为进程的组识别码
PRIO_USER     who为用户识别码
返回值:执行成功则返回当前进程的优先级(-20--20),值越小优先级越高。若出错则返-1,原因在errno中。
头文件:#include <sys/resource.h>

 

简单实例:

[keven@localhost systemCall]$ cat -n get_process_information.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/resource.h>
    
int main(/*int argc,char **argv*/)
{
   printf("This process's pid is:%d",getpid());
   printf("/nThis process's farther pid is:%d",getppid());
   printf("/nThis process's group pid is:%d",getpgid(getpid()));
   printf("/nThis process's group pid is:%d",getpgrp());
   printf("/nThis process's priority is:%d/n",getpriority(PRIO_PROCESS,getpid()));
   return 0;
}

[keven@localhost systemCall]$ ./get_process_information
This process's pid is:6172
This process's farther pid is:5681
This process's group pid is:6172
This process's group pid is:6172
This process's priority is:0
[keven@localhost systemCall]$ 
       
 

 

<think>好的,我现在需要回答用户的问题:如何在Linux内核中获取进程信息,并提供示例代码或API使用说明。首先,我得回忆一下Linux内核中进程管理相关的知识。 用户提到了几个引用,特别是引用[1]提到了进程控制块(PCB),也就是task_struct结构体。所以,我应该从这里入手。首先,Linux内核中的每个进程都由一个task_struct结构体表示,里面包含了进程的所有信息,比如进程ID、状态、优先级等。这是关键点。 接下来,用户需要知道如何获取这些信息。通常在内核中,获取当前进程信息可以使用current宏,这个宏指向当前正在运行的进程的task_struct。例如,current->pid就能获取当前进程的PID。这是基础,但用户可能需要更详细的示例,比如遍历所有进程。 然后,想到进程链表。Linux内核维护了一个所有进程的链表,可以通过遍历这个链表来获取每个进程信息。例如,使用for_each_process宏,或者使用PID来查找特定进程。例如,find_get_pid和pid_task函数可以用来根据PID查找进程的task_struct。 用户可能需要代码示例,比如如何打印进程的PID和名称。这里需要注意内核中的打印函数是printk,而不是printf。同时,在编写内核模块时,必须包含必要的头文件,比如linux/sched.h,里面定义了task_struct和相关函数。 另外,引用[4]提到了fork函数,但这里的问题是关于获取进程信息,可能不需要涉及创建子进程。不过,了解进程的创建机制有助于理解进程结构。 还要考虑内核模块的安全性,比如在遍历进程链表时需要使用RCU锁机制来防止并发问题,确保在访问进程信息时数据的一致性。例如,使用rcu_read_lock和rcu_read_unlock来保护对进程链表的遍历。 总结步骤应该是: 1. 包含必要的头文件。 2. 使用current宏获取当前进程信息。 3. 遍历进程链表的方法。 4. 根据PID查找进程的方法。 5. 注意并发控制和内核编程的注意事项。 现在需要将这些步骤转化为代码示例,并解释每个API的作用。同时,需要引用用户提供的引用中的相关内容,比如引用[1]提到的进程控制块结构,引用[3]可能涉及内存管理,但此处可能不直接相关,引用[2]关于协议族可能不相关,引用[4]关于fork函数,但这里主要是获取信息,而不是创建进程。 最后,生成相关问题,可能需要考虑进程信息的其他方面,比如性能分析、如何修改进程状态,或者用户空间获取进程信息的方法差异等。</think>在Linux内核中获取进程信息主要依赖于进程控制块$task\_struct$结构体和相关内核API。以下是具体方法和示例代码: ### 一、关键数据结构 每个进程对应一个$task\_struct$结构体,包含: - 进程ID:$pid\_t pid$ - 进程名称:$char comm[TASK\_COMM\_LEN]$ - 状态:$volatile long state$ - 优先级:$int prio$ [^1] ### 二、常用API及示例 #### 1. 获取当前进程信息 ```c #include <linux/sched.h> void print_current_process(void) { printk("Current PID: %d\n", current->pid); // current宏直接获取当前进程 printk("Process Name: %s\n", current->comm); } ``` #### 2. 遍历所有进程 ```c #include <linux/sched/task.h> void list_all_processes(void) { struct task_struct *task; rcu_read_lock(); // 使用RCU锁保证遍历安全 for_each_process(task) { // 遍历进程链表宏 printk("PID:%d Name:%s State:%ld\n", task->pid, task->comm, task->state); } rcu_read_unlock(); } ``` #### 3. 通过PID查找进程 ```c struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid) { struct pid *pid_struct = find_get_pid(pid); // 获取pid结构体 return pid_task(pid_struct, PIDTYPE_PID); // 转换为task_struct } ``` ### 三、进程状态说明 状态字段$state$的常见取值: - $TASK\_RUNNING$ (0x0000):可运行状态 - $TASK\_INTERRUPTIBLE$ (0x0001):可中断睡眠 - $TASK\_UNINTERRUPTIBLE$ (0x0002):不可中断睡眠[^1] ### 四、内核模块示例 ```c #include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/sched.h> static int __init proc_info_init(void) { printk("Current process:\n"); print_current_process(); return 0; } static void __exit proc_info_exit(void) { printk("Module removed\n"); } module_init(proc_info_init); module_exit(proc_info_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); ```
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