很多時候，我們要監控系統狀態，即監控系統cpu負載、進程狀態等情況，如果我們在 Linux 應用層，我們有很多方式，命令行中常用 top、ps 命令，代碼中，我們可以使用 popen 函數去執行一個 top 命令，獲取返回值。或者我們直接讀寫 /proc下面的文件，都可以達到目的。

但如果要你在內核（驅動）中去獲取這些信息，你無法執行 top 命令。即便可以使用 flip_open 函數和加 vfs_read 內核函數去讀寫 /proc 節點文件，但 Linux 本身不建議這樣做，這會破壞節點（驅動）之間的獨立性，如果產生依賴關系，很可能產生各種各樣的問題：如果你在一個節點驅動中讀寫另外一個節點的內容，而另外一個掛載出了問題，系統就會不穩定。

所以我們一般直接從 Linux 內核本身獲取信息，去分析 Linux 內核源碼，從他本身的數據結構（結構體、變量、鏈表）中獲取信息。

今天教大家如何在驅動中直接獲取 linux 系統中所有進程信息。進程有很多信息，在 /proc/[pid] 目錄中中只放了很少一部分，我們訪問內核數據結構可以獲取全部所有信息。

我們知道Linux系統管理進程是使用PCB（process control block），進程控制塊，內核使用一個結構體描述它，這個結構體現在有600多行，叫 task_struct 結構體，這個結構體在 linux 內核源碼 linux/include/linux/sched.h 中。

task.c

# include < linux/kernel.h >
# include < linux/module.h >
# include < uapi/linux/sched.h >
# include < linux/init_task.h >
# include < linux/init.h >
# include < linux/fdtable.h >
# include < linux/fs_struct.h >
# include < linux/mm_types.h >
//內核模塊初始化函數
static int __init traverse_pcb(void)
{
 struct task_struct *task, *p;//定義指向task_struct類型的指針
 struct list_head *pos;//定義雙向鏈表指針
 int count=0;//定義統計系統進程個數的變量
 printk("Printf process'message begin:n");//提示模塊開始運行
 task = &init_task;//指向0號進程的PCB
 
 list_for_each(pos,&task- >tasks)//使用list_for_each宏來遍歷進程鏈表
 {
  p = list_entry(pos,struct task_struct,tasks);//指向當前進程的task_struct結構
  count++;//統計系統進程個數
  printk("nn");//方便查看后續打印信息
  /*
  打印task_struct中的字段.comm:name.pid：進程的pid號；state：進程的狀態；
  prio:動態優先級；static_prio:靜態優先級; parent'pid:父進程的pid號；
  count:文件系統信息，文件被使用的次數; umask:進程權限位的默認設置;
  使用atomic_read原子操作是為了(p- >files)- >count字段計數不被打斷
  */
  printk("comm:%s; pid:%d; state:%lx; prio:%d; static_prio:%d; parent'pid:%d; count:%d; umask:%d;", 
   p- >comm,p- >pid,p- >state,p- >prio,p- >static_prio,(p- >parent)- >pid,        
   atomic_read((&(p- >files)- >count)),(p- >fs)- >umask);
  //打印進程地址空間的信息
  if((p- >mm)!=NULL)
   printk("total_vm:%ld;",(p- >mm)- >total_vm);//total_vm：線性區總的頁數
 }
 printk("進程的個數：%dn",count);//打印進程個數
 return 0;
}
 
//內核模塊退出函數
static void __exit end_pcb(void)
{
 printk("traverse pcb is end.");
}
module_init(traverse_pcb);//入口
module_exit(end_pcb);//出口
MODULE_LICENSE("GPL");//許可證

Makefile

KERNELDIR := /home/book/linux/tool/kernel/linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga_alientek

CURRENT_PATH := $(shell pwd)

obj-m := task.o

build: kernel_modules

kernel_modules:
 $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) modules

clean:
 $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) clean

編譯

我們會編譯出一個task.ko內核模塊，把它拷貝到板子中，進行掛載。

掛載上以后就會觸發 _init 函數，就會打印。當然我們也可以把這段代碼放在 xxx_read 函數中，在 _init 函數中創建節點，訪問一次節點就打印一次，都可以。

博主這個系統進程很少，只有 70-80 個，是 buildroot 自己編譯的文件系統，沒有什么功能。

我們通過定義的p結構體指針，可以訪問系統中所有進程的 io、運行時間、內存信息、進程被調用次數，任何和進程有關的信息都存在于 task_struct 中。

Linux 內核采用 task_struct 來描述一個進程。當系統起來以后，隨著 init（pid=1）進程 fork 出其他進程，會有一個雙向鏈表，將所有的由 init 創建的進程串起來，我們通過遍歷這個雙向鏈表，進而獲取所有進程的 task_struct 結構體，把信息取出來。在驅動中這樣做，遠比訪問 /proc 文件方便多了。

note：編譯之前記得準備好你的 Linux 內核源碼，因為編譯需要引用頭文件，所以我們在 Makefile 中寫明 Linux 內核源碼目錄（源碼必須是編譯過的源碼，編譯 Linux 大概需要半個多小時）。另外需要注意，你編譯驅動所引用的內核和你板子中真正運行的 Linux 內核要需要是同一個版本，否則掛載不上去。