task_struct,struct pid,以及与其有关的API-Linux(7)

超、凢脫俗 2022-05-26 06:56 113阅读 0赞

# 前言 #

写一写涉及到的Linux函数源码，拙见如有错误之处，还烦请各位指正。本博文的目录均是相对于`/usr/src/linux-4.16.3` (Linux-4.16.3是手动下载的)而言

#### 源码位置 ####

要查看源码，首先要明白Linux的内核源码的存放的大概位置。先看一下目录：  
![70][]  
目录分析：

*  `arch/` 存放一些有关硬件的文件代码，本博文没有用到
 *  `include/` 大多数的头文件，一些结构体，服务例程的声明（添加系统调用在`include/linux/syscalls.h` 中声明）
 *  `init/` 核心启动代码
 *  `mm` 内存管理的代码
 *  `drivers` 驱动器的代码
 *  `ipc` 进程间的通讯代码
 *  `modules` 可以加载的模块代码
 *  `fs` 文件系统代码
 *  `kernel` 核心代码，一些内核函数在这边
 *  `net` 有关网络的代码
 *  `lib` 核心的库
 *  `scripts` 配置代码
 *  `documentation` 说明文档

#### struck pid \* find\_get\_pid(pid\_t nr) ####

struct pid 是进程描述符，在`include/linux/pid.h` 中，其定义如下：

struct pid
    {
            atomic_t count;
            unsigned int level;
            /* lists of tasks that use this pid */
            struct hlist_head tasks[PIDTYPE_MAX];
            struct rcu_head rcu;
            struct upid numbers[1];
    };

find\_get\_pid(pid\_t nr) 是通过进程号pid\_t nr得到进程描述符，并将结构体中的count加1，在`linux/kernel/pid.c` 中，源码如下：

struct pid *find_get_pid(pid_t nr)  
    {  
        struct pid *pid; 
        rcu_read_lock();  
        pid = get_pid(find_vpid(nr));  
        rcu_read_unlock();  
        return pid;  
    }

其中，find\_vpid(pid\_t nr) 返回的是进程描述符，get\_pid(struct pid \* kpid)则是让count加1.  
`get_pid(pid* pid)` 在`/include/linux/pid.h` 中

static inline struct pid *get_pid(struct pid *pid)
    {
            if (pid)
                    atomic_inc(&pid->count);
            return pid;
    }

`find_vpid(pid_t nr)` 在`/kernel/pid.c` 中

struct pid *find_vpid(int nr)
    {
            return find_pid_ns(nr, task_active_pid_ns(current));
    }

其中涉及到了find\_pid\_ns(nr,task\_active\_pid\_ns(current)),哦，天！  
`find_pid_ns(nr,task_active_pid_ns(current))`

struct pid *find_pid_ns(int nr, struct pid_namespace *ns)
    {
            return idr_find(&ns->idr, nr);
    }

`task_active_pid_ns(current)` 是返回pid\_namespace struct

struct pid_namespace *task_active_pid_ns(struct task_struct *tsk)
    {
            return ns_of_pid(task_pid(tsk));
    }

pid\_task(pid\* pid,PIDTYPE\_PID) 可以通过进程描述符找到task\_struct\* task  
`pid_task(pid* pid,PIDTYPE_PID)`

struct task_struct *pid_task(struct pid *pid, enum pid_type type)
    {
            struct task_struct *result = NULL;
            if (pid) {
                    struct hlist_node *first;
                    first = rcu_dereference_check(hlist_first_rcu(&pid->tasks[type]),
                                                  lockdep_tasklist_lock_is_held());
                    if (first)
                            result = hlist_entry(first, struct task_struct, pids[(type)].node);
            }
            return result;
    }

`enum pid_type` 在`/include/linux/pid.h`中,定义如下：

enum pid_type
    {
            PIDTYPE_PID,
            PIDTYPE_PGID,
            PIDTYPE_SID,
            PIDTYPE_MAX,
            /* only valid to __task_pid_nr_ns() */
            __PIDTYPE_TGID
    };

`task_struct` 在`/include/linux/sched.h`  
很多内容，可以查看一番，主要是：

*  进程状态：volatile long state；//取值0或1
 *  进程标识符：  
    pid\_t pid; //进程标识符  
    pid\_t tgid; //线程组标识符
 *  进程标记符：unsigned int flags；
 *  进程调度有关：  
    int prio, //保存动态优先级  
    static\_prio, //保存静态优先级  
    normal\_prio;//值取决于静态优先级和调度策略  
    unsigned int rt\_priority;//实时优先级，0～99

[70]: /images/20220526/ab18382f04724e40899bb0876e330542.png