【Linux内核分析与驱动编程】创建显示系统进程信息的 proc 模块

创建显示系统进程信息的 proc 模块

Linux遵循现代操作的普遍原则：使程序员和内核、硬件等系统资源隔离开，普通用户无法看到内核空间中发生了什么，系统调用是操作系统提供给应用程序使用操作系统服务的重要接口，但同时也屏蔽了用户直接访问操作系统内核的可能性。Linux 提供了 LKM 机制可以使我们在内核空间工作。Linux 提供的LKM 机制中一个重要的组成部分就是proc 伪文件系统。
Proc 包含了当前计算机中重要的资源信息及系统信息。

我们要实现一个内核模块，该模块创建/proc/tasklist 文件，并且提取系统中所有进程的 pid、state和名称进行显示。

总的流程：

首先可以先看一下系统中 proc 目录下是否有 tasklist 这个文件夹
运行 make 进行编译
内核模块添加 $sudo insmod tasklist.ko
添加内核模块后读取并信息 tasklist 内核信息： $ cat /proc/tasklist

（1）首先可以先看一下系统中 proc 目录下是否有 tasklist 这个文件夹

ls -a

/proc目录下没有tasklist文件夹
在这里插入图片描述
（2）新建文件夹task3_1，编写函数tasklist.c和Makefile文件，并编译，代码在最后

在这里插入图片描述
（3）安装模块tasklist.ko

sudo insmod tasklist.ko

在这里插入图片描述
（4）显示进程信息cat /proc/tasklist

cat /proc/tasklist

在这里插入图片描述

//  编译命令： make 
//  内核模块添加：$sudo insmod tasklist.ko
//  添加内核模块后读取并信息tasklist内核信息： $ cat /proc/tasklist
//  内核模块删除：$sudo rmmod tasklist

Makefile文件

ifneq	($(KERNELRELEASE),)
obj-m	:= tasklist.o 

else
KDIR	:= /lib/modules/$(shell uname -r)/build
PWD	:= $(shell pwd)
default:	
	$(MAKE) -C $(KDIR) SUBDIRS=$(PWD) modules 
	rm -r -f .tmp_versions *.mod.c .*.cmd *.o *.symvers 

endif

tasklist.c

#include <linux/module.h>	// 初始化模块
#include <linux/proc_fs.h>	// 创建进程信息入口
#include <linux/sched/task.h>	// 初始进程
#include <linux/seq_file.h>	// 序列文件
#include <linux/slab.h>       // 内存分配释放  
#include <linux/sched/signal.h>   //下一个进程
char modname[] = "tasklist";
struct task_struct  *task;
int  taskcounts=0;			// 全局进程变量

static void * my_seq_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
{
   ///printk(KERN_INFO"Invoke start\n");   //可以输出调试信息
   if ( *pos == 0 )  // 表示遍历开始
   {
	   task = &init_task;	//遍历开始的记录地址
	   return &task;   //返回一个非零值表示开始遍历
  }
  else //遍历过程中
  { 
  	if (task == &init_task ) 	//重新回到初始地址，退出
  		return NULL;
  	return (void*)pos	;//否则返回一个非零值
  }  
}
static int my_seq_show(struct seq_file *m, void *v)
{//获取进程的相关信息
  //printk(KERN_INFO"Invoke show\n");
  				
  seq_printf( m,  "#%-3d\t ", taskcounts );   //输出进程序号
  seq_printf( m,  "%d\t", task->pid );			//输出进程pid
  seq_printf( m,  "%lu\t ", task->state );		//输出进程state
  seq_printf( m,  "%s\t ", task->comm );		//输出进程名称(comm)
  seq_puts( m, "\n" );	  				  
  return 0; 
}

static void * my_seq_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
{
  //printk(KERN_INFO"Invoke next\n");  
  (*pos)++;   
  //task指向下一个进程?
  taskcounts++;
  task= next_task(task);  //指向下一个进程
  return NULL;

}
static void my_seq_stop(struct seq_file *m, void *v)
{
	//printk(KERN_INFO"Invoke stop\n");		
	// do nothing        
}

static struct seq_operations my_seq_fops = {//序列文件记录操作函数集合
        .start  = my_seq_start,
        .next   = my_seq_next,
        .stop   = my_seq_stop,
        .show   = my_seq_show
};

static int my_open(struct inode *inode, struct file *file)  
{  
    return seq_open(file, &my_seq_fops); //打开序列文件并关联my_seq_fops
}  


static const struct file_operations my_proc =   
{  //proc文件操作函数集合
	.owner      = THIS_MODULE,  
	.open       = my_open,
	.read       = seq_read,     
	.llseek     = seq_lseek,
	.release    = seq_release  	    
}; 

int __init my_init( void )
{
	struct proc_dir_entry* my_proc_entry;
	printk( "<1>\nInstalling \'%s\' module\n", modname );
	my_proc_entry = proc_create(modname, 0x644, NULL, &my_proc);//生成proc文件
	if (NULL == my_proc_entry)
	{
	    return -ENOMEM;
	}
	return	0;  //SUCCESS
}

void __exit my_exit( void )
{
	remove_proc_entry( modname, NULL );//删除proc文件
	printk( "<1>Removing \'%s\' module\n", modname );	
}

module_init(my_init);
module_exit(my_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

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