西电Linux内核分析大作业.docx

Linux内核作业程序设计思路题目中说明要使用系统调用，所以首先要先下载编译Linux内核，并在内核中加入相关的系统调用声明，序号等等的。进程是通过list_head双向链表连接起来的，所以根据一个进程就可以得到其他的进程描述符。要获得第一个进程，我们选择了init进程。要把进程以树的形式输出，所以要用到深度优先遍历。在进程描述符中，通过children可以获得这个进程的子进程。根据优先遍历的方法，进行递归的打印输出，就可以生成一棵进程树。打印过程中，缩进采用层级的打印空格实现。程序内容程序中首先要在一些表中进行声明。主要的程序在sys.c中实现。主要有两个函数构成，一个系统调用函数，一个用于递归调用的函数。在系统调用函数中，会调用这个递归调用函数。问题及解决办法不了解进程描述符structtask_struct {//这个是进程的运行时状态，-1代表不可运行，0代表可运行，0代表已停止。volatile long state;/*flags是进程当前的状态标志，具体的如：0示进程正在被创建；0示进程正准备退出；0表示此进程被fork出，但是并没有执行exec；0示此进程由于其他进程发送相关信号而被杀死。*/unsigned int flags;//表示此进程的运行优先级unsigned intrt_priority;structlist_head tasks;//该结构体记录了进程内存使用的相关情况structmm_struct *mm;/*进程的一些状态参数*/intexit_state;intexit_code, exit_signal;//进程号pid_tpid;//进程组号pid_ttgid;//real_parent是该进程的“亲生父亲”，不管其是否被“寄养”。structtask_struct *real_parent;//parent是该进程现在的父进程，有可能是“继父”structtask_struct *parent;//这里children指的是该进程孩子的链表，可以得到所有孩子的进程描述符structlist_head children;//sibling该进程兄弟的链表，也就是其父亲的所有孩子的链表structlist_head sibling;//这个是主线程的进程描述符structtask_struct *group_leader;//这个是该进程所有线程的链表。structlist_headthread_group;//该进程使用cpu时间的信息，utime是在用户态下执行的时间，stime是在内核态下执行的时间cputime_tutime, stime;//下面的是启动的时间，只是时间基准不一样structtimespecstart_time;structtimespecreal_start_time;//comm是保存该进程名字的字符数组，长度最长为15，因为TASK_COMM_LEN为16char comm[TASK_COMM_LEN];/* 文件系统信息计数*/intlink_count, total_link_count;/*该进程在特定CPU下的状态*/structthread_struct thread;/* 文件系统相关信息结构体*/structfs_struct *fs;/* 打开的文件相关信息结构体*/structfiles_struct *files;/* 信号相关信息的句柄*/structsignal_struct *signal;structsignal_struct *signal;/*这些是松弛时间值，用来规定select()和poll()的超时时间，单位是纳秒nanoseconds */unsigned long timer_slack_ns;unsigned long default_timer_slack_ns;};遍历进程的方法#define list_entry(ptr,type,member)\　　container_of(ptr,type,member)#define offsetof(TYPE,MEMBER) ((size_t)((TYPE *)0)-MEMBER)#define container_of(ptr,type,member) ( {\　　consttypeof( ((type*)0)-member ) *__mptr=(ptr);\　　(type*)( (char*)__mptr - offsetof(type,member) );} )#define list_for_each(pos, head) \ for (pos = (head)