杭电（杭州电子科技大学）操作系统实验二：Linux内核模块编程

实验内容

（1）设计一个模块，要求列出系统中所有内核线程的程序名、PID、进程状态、进程优先级、父进程的PID。
（2）设计一个带参数的模块，其参数为某个进程的PID号，模块的功能是列出该进程的家族信息，包括父进程、兄弟进程和子进程的程序名、PID号及进程状态。

实验一

前排提醒
可能问到的问题：
①输出的进程号是什么含义（1和1026分别代表什么状态）？
调研task_struct结构体
看↑这篇文章就够了，1026表示1024+2，其中1024是系统无可运行进程的状态
②优先级的含义（为什么输出100和120，分别是什么含义）？
进程优先级
看↑这篇文章就够了，0-99是实时进程，100-139是普通进程
③p->mm的含义
对于内核线程，mm为NULL；对于普通线程，mm为指向虚拟地址空间的用户空间

module1.c

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/sched/signal.h>// 初始化函数
static int hello_init(void)
{struct task_struct *p;  //Linux内核的进程控制块是task_struct结构体，所有运行在系统中的进程都以task_struct链表的形式存在内核中printk(KERN_ALERT"            名称\t进程号\t状态  \t优先级\t父进程号\t");for_each_process(p)  //for_each_process是一个宏，在sched.h里面定义: 是从init_task开始遍历系统所有进程，init_task是进程结构链表头。{if(p->mm == NULL){ //对于内核线程，mm为NULLprintk(KERN_ALERT"%16s\t%-6d\t%-6ld\t%-6d\t%-6d\n",p->comm,p->pid, p->state,p->normal_prio,p->parent->pid);}}return 0;
}
// 清理函数
static void hello_exit(void)
{printk(KERN_ALERT"goodbye!\n");
}// 函数注册
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);  // 模块许可申明
MODULE_LICENSE("GPL");

Makefile

obj-m := module1.o
KDIR:= /lib/modules/$(shell uname -r)/build
PWD:= $(shell pwd)default:$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
clean:$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) clean

实验二

前排提醒
可能问到的问题：
①list for each：看书p343就行
②list entry :看书p343就行
③if(sibling_p->pid != current_p->pid)为什么要用这句：因为它自己不是自己的兄弟进程

module2.c

#include<linux/init.h>
#include<linux/module.h>
#include<linux/kernel.h>
#include<linux/sched.h>
#include <linux/moduleparam.h>static pid_t pid=1;module_param(pid,int,0644);static int test2_init(void) {struct task_struct *current_p;struct task_struct *parent_p;struct task_struct *sibling_p;struct task_struct *children_p;struct list_head *sibling_head;struct list_head *children_head;current_p = pid_task(find_vpid(pid), PIDTYPE_PID);parent_p = current_p->parent;printk("current:%-21s%-10d%-10ld\n", current_p->comm, current_p->pid, current_p->state);if(parent_p == NULL) {printk("No Parent!\n");}else {     printk("Parent:%-22s%-10d%-10ld\n", parent_p->comm, parent_p->pid, parent_p->state);}list_for_each(sibling_head, &parent_p->children) {sibling_p = list_entry(sibling_head, struct task_struct, sibling);if(sibling_p->pid != current_p->pid) {printk("Sibling:%-20s%-10d%-10ld\n", sibling_p->comm, sibling_p->pid, sibling_p->state);}}list_for_each(children_head, &current_p->children) {children_p = list_entry(children_head, struct task_struct, sibling);printk("Children:%-20s%-10d%-10ld\n", children_p->comm, children_p->pid, children_p->state);}return 0;
}static void test2_exit(void) {printk(KERN_ALERT"goodbye!\n");
}module_init(test2_init);
module_exit(test2_exit);MODULE_LICENSE("GPL");

Makefile

obj-m:=module2.o
KDIR:= /lib/modules/$(shell uname -r)/build
PWD:= $(shell pwd) default:$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
clean:$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) clean

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