Linux内核API完全参考手册(第2版)
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3.1 函数:__task_pid_nr_ns( )

文件包含:

        #include <linux/sched.h>

函数定义:

在内核源码中的位置: linux-3.19.3/kernel/pid.c

函数定义格式:pid_t __task_pid_nr_ns(struct task_struct *task, enum pid_type type, struct pid_namespace *ns)

函数功能描述:

此函数获取进程的进程号,此进程应满足如下约束条件:

1)如果参数type不等于PIDTYPE_PID,则参数task用其所属任务组中的第一个任务赋值,否则保持task不变。

2)此进程是参数task任务描述符中的进程。

3)保证进程描述符的pid_namespace和参数ns相同。

输入参数说明:

参数task是struct task_struct型变量,保存任务的基本信息,其定义在文件linux-3.19.3/include/linux/sched.h中,内核源码注释比较详细,请读者自行查看。

参数type是pid_type型变量,此变量是一个枚举型变量,见文件linux-3.19.3/include/linux/pid.h,其定义如下:

        enum pid_type
        {
            PIDTYPE_PID,           //进程的进程号
            PIDTYPE_PGID,          //进程组领头进程的进程号
            PIDTYPE_SID,           //会话领头进程的进程号
            PIDTYPE_MAX
        };

参数ns是struct pid_namespace型变量,是对进程命名空间信息的描述,见文件linux-3.19.3/include/linux/pid_namespace.h,其定义如下:

        struct pid_namespace {
            struct kref kref;
            struct pidmap pidmap[PIDMAP_ENTRIES];
            struct rcu_head rcu;
            int last_pid;
            unsigned int nr_hashed;
            struct task_struct *child_reaper;
            struct kmem_cache *pid_cachep;
            unsigned int level;
            struct pid_namespace *parent;
        #ifdef CONFIG_PROC_FS
            struct vfsmount *proc_mnt;
            struct dentry *proc_self;
            struct dentry *proc_thread_self;
        #endif
        #ifdef CONFIG_BSD_PROCESS_ACCT
            struct bsd_acct_struct *bacct;
        #endif
            struct user_namespace *user_ns;
            struct work_struct proc_work;
            kgid_t pid_gid;
            int hide_pid;
            int reboot;   /* 如果pidns被重启,则执行进程组退出代码 */
            struct ns_common ns;
        };

其中:

字段kref是一个引用计数器,代表此命名空间在多少进程中被使用。

字段pidmap[]记录当前系统的PID使用情况。

字段last_pid记录上一次分配给进程的PID值。

字段child_reaper保存了指向该进程的task_struct的指针。

字段pid_cachep指向该进程在Cache中分配的空间。

字段parent是指向父命名空间的指针。

字段level表示当前命名空间在命名空间层次结构中的深度,初始命名空间的level为0,该命名空间的子空间level为1,下一层的子空间level为2,以此类推。level的计算比较重要,因为level较高的命名空间中的ID,对level较低的命名空间来说是可见的,通过给定的level设置,内核即可推断进程会关联到多少个ID。

返回参数说明:

此函数的返回结果是符合条件的进程的进程号。

实例解析:

编写测试文件:__task_pid_nr_ns.c

头文件引用:

        #include <linux/module.h>
        #include <linux/sched.h>
        #include <linux/pid.h>
        MODULE_LICENSE("GPL");

模块加载函数定义:

        static int __init __task_pid_nr_ns_init(void)
        {
            printk("into __task_pid_nr_ns_init.\n");

            //获取当前进程的进程描述符,current为struct task_struct类型变量,记录当前进程的信息
            struct pid * kpid=find_get_pid(current->pid);

            // 获取进程所属任务的任务描述符
            struct task_struct * task=pid_task(kpid, PIDTYPE_PID);

            // 获取任务对应进程的进程描述符
            pid_t result1=__task_pid_nr_ns(task, PIDTYPE_PID, kpid->numbers[kpid->level].ns);

            //显示函数find_get_pid( )返回值的进程描述符的进程号
            printk("the pid of the find_get_pid is :%d\n", kpid->numbers[kpid->level].nr);

            //显示函数__task_pid_nr_ns( )的返回值
            printk("the result of the __task_pid_nr_ns is:%d\n", result1);
            printk("the pid of current thread is :%d\n", current->pid);  //显示当前进程号
            printk("out __task_pid_nr_ns_init.\n");
            return 0;
        }

模块退出函数定义:

        static void __exit __task_pid_nr_ns_exit(void)
        {
            printk("Goodbye __task_pid_nr_ns\n");
        }

模块加载和退出函数调用:

        module_init(__task_pid_nr_ns_init);
        module_exit(__task_pid_nr_ns_exit);

实例运行结果及分析:

首先编译模块,执行命令insmod __task_pid_nr_ns.ko插入模块,然后执行命令dmesg -c,会出现如图3-1所示的结果。

图3-1 插入__task_pid_nr_ns模块系统输出信息

结果分析:

由图3-1可以看出函数__task_pid_nr_ns( )能够获得与输入参数相对应的进程的进程号,当前进程的进程号是8634。