Linux系统进程输出与统计模块_统计进程数量

编写一个内核模块，打印系统中各进程的PID和进程名字，同时统计系统中进程个数。

tip:需要用上list_for_each（）和list_entry（）内核函数

下面这篇文章也可以进行参考

Linux内核模块编程(列出系统中所有内核线程的程序名、PID 号、进程状态及进程优先级、父进程的PID)-CSDN博客

---

函数原理

list_for_each() 和 list_entry() 是 Linux 内核中用于遍历和访问链表的常用函数。

list_for_each() 函数是一个宏定义，它使用 C 语言中的 for 循环来遍历链表中的每个节点。该宏的参数包括当前节点指针以及链表头指针
 

struct list_head *pos;
list_for_each(pos, &my_list)
{
    // 对当前节点进行操作
}

在每次循环迭代时，pos 指针会自动从链表头开始向后移动，直到遍历完整个链表。你可以使用 list_entry() 函数来获取当前节点的数据结构指针
 

struct my_data *data;
list_for_each(pos, &my_list)
 {
    data = list_entry(pos, struct my_data, list);
    // 使用 data 进行操作
}

在上面的示例中，list_entry() 函数会将 pos 转换为一个指向 struct my_data 数据结构的指针，并返回该指针。其中，struct my_data 是链表中每个节点所包含的数据结构类型，list 则是该数据结构中用于嵌入链表的字段名。

需要注意的是，在使用 list_for_each() 和 list_entry() 函数遍历和访问链表时，必须确保链表头节点不包含任何数据，仅作为链表起点使用。另外，链表的节点结构需要包含一个 list_head 类型的字段，以便在链表中链接不同的节点。

---

源代码

num.c

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/init_task.h>
#include <linux/list.h>
 
int hello_init(void)
{
    struct task_struct *task;
    int num_process = 0;
 
    printk(KERN_INFO "Printing process information:\n");
    list_for_each_entry(task, &init_task.tasks, tasks) 
   {
        printk(KERN_INFO "PID: %d, Name: %s\n", task->pid, task->comm);
        num_process++;//进程计数器
    }
 
    printk(KERN_INFO "Total number of processes: %d\n", num_process);
 
    return 0;
}
 
void hello_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "Exiting module.\n");
}
 
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
 
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_DESCRIPTION("Print process information module");

Makefile

obj-m:=num.o
CURRENT_PATH := $(shell pwd)
LINUX_KERNEL := $(shell uname -r)
LINUX_KERNEL_PATH := /usr/src/linux-headers-$(LINUX_KERNEL)
 
all:
	make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) modules
clean: 
	make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$ (CURRENT_PATH) clean 

---

实验结果

sudo insmod num.ko

dmesg

打印输出了进程号，以及进程名字，最后一次次遍历，统计进程数量

可能出现的问题

make的时候出现，

make: Nothing to be done for `all'.    

在网上找到的资料都显示是重复编译等问题，但其实还有可能用gpt写Makefile文件的时候，因为没有正确缩进，所以显示错误。和这个错误的原因可能是一样的Makefile:18: *** missing separator. Stop.

第二个问题是

Invalid module format，也就是显示无效的模块格式，以下是几种原因

1. 模块版本不匹配：模块的编译版本与当前运行的内核版本不兼容。请确保你正在使用的模块是针对当前内核版本编译的。尝试重新编译模块并确保编译过程中没有出现任何错误。

2. 模块依赖关系问题：模块可能依赖于其他模块或库文件，而这些依赖关系可能出现问题。请检查模块的依赖关系，并确保所有依赖项都已正确安装和配置。

3. 模块文件损坏：模块文件本身可能已损坏。尝试重新下载或获取正确的模块文件，并再次尝试加载。

4. 内核配置不正确：内核可能未正确配置以支持加载该模块。请确保你的内核配置包括相关功能和选项，以便正确加载模块。

但我检查了很多遍，模块版本是能对上的，可能就只是我的模块内核损坏了？就重新去make其他的文件，发现也是这个错误。。。后面用的是14.04版本的虚拟机。

番外

sy.c

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/init_task.h>
// 初始化函数
static int hello_init(void)
{
    struct task_struct *task;
    int num_process=0;//统计进程数量
    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(task)
 {
        if (task->mm == NULL)
 {
           printk(KERN_INFO "%s\t%d\t%d\t%d\t%d\n", task->comm, task->pid, task->prio, task->normal_prio, task->parent->pid);
           num_process++;
 
        }
    }
printk("%d\n",num_process);
 
 
    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 += sy.o
 
all:
	make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules
 
clean:
	make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean

这两段代码也可以进行进程的输出，但是没有用上对应的内核函数

这两段代码就是参考的最最最前面的文章的，就只是加了一个进程计数器

但存在一个问题，两个程序显示的进程数量不一样

pgrep -l . | wc -l            //列出所有进程的信息

ps aux | grep -v "^USER" | wc -l      //grep -v "^USER" 用于过滤掉 ps 命令输出中的表头信息

ps aux | wc -l      
这三个命令都可以来统计并输出进程数量，wc -I 用来统计行数

所以还是前面的靠谱一点，毕竟数量匹配更相近