标签：Linux中的进程树：探究pstree源码 (linux pstree源码)

Linux作为一种开源操作系统，其独特的设计让人们拥有更多的选择和自由。在Linux中，进程是操作系统管理的最基本的单位，Linux操作系统中的所有工作都是通过进程完成的。为了有效地管理进程，Linux系统提供了许多用于查看和管理进程的工具，其中pstree是一个广泛使用的工具之一。本文将探究pstree的源码实现，帮助读者更好地了解它的工作原理。 一、什么是进程树？ 在Linux系统中，进程不仅仅是一个简单的程序执行体，它还具有父子关系。例如，每个进程都有一个父进程（除了init进程）和子进程。Linux操作系统中的所有进程都可以形成一个进程树。进程树指的是一组相互关联的进程，这些进程之间是按照父子关系组成的。 二、什么是pstree？ pstree是一款Linux命令行工具，用于显示系统中所有进程以及它们的层次结构。它能够以树状结构的方式显示进程，显示进程之间的父子关系，清晰地显示进程之间的层次结构。pstree的使用方法非常简单，只需要在控制台中输入pstree命令，就会显示系统中所有进程的树状结构。 三、pstree的实现原理 1.主要函数 pstree的核心代码是由一个C函数实现的，该函数名为print_tree（）函数，这个函数主要是通过递归的方式遍历整个进程树，并输出树形结构。 具体思路是：从进程根节点开始遍历，在遍历的过程中，递归遍历下一层的进程，从而输出整个进程树。print_tree()函数的代码如下所示： void print_tree(pid_t pid, bool is_last) { /* pid的信息通过获取/proc/pid/stat文件中的信息得到 */ ProcessInfo *pi = procstat_get_process_info(pid); if (pi == NULL) { return; } /* 输出每个进程的名称-指针的格式 */ printf(is_last ? “\\– ” : “|–“); printf(“%s (%d)\n”, pi->name, (int)pid); /* 递归 */ for (int i = 0; i n_children; i++) { pid_t child_pid = pi->childrenpids[i]; /* 如果时最后一个进程则输出 ‘|’ */ print_tree(child_pid, i == pi->n_children – 1); } /* 释放内存 */ procstat_free_process_info(pi); } 在该函数中，print_tree()函数是由pid_t pid和bool is_last两个参数调用的，pid用于确定需要遍历的进程，is_last参数用于记录是否是该层中的最后一个子进程，以便于显示不同的符号。 2.进程状态信息获取函数 在打印整个进程树的时候，需要获取每个进程的相关信息，这些信息主要包括进程ID、父进程ID、进程状态、进程优先级等。获取这些信息的方式是通过读取/proc/pid/stat文件的方式实现的。/proc/pid/stat文件中存储了进程的相关信息，包括进程ID、进程名称等，pstree通过读取该文件来获取进程的相关信息。获取进程的方法主要是由两个C函数实现的，分别是processinfo_get_process_info（）函数和processinfo_free_process_info（）函数。其中processinfo_get_process_info（）函数用于获取进程信息，processinfo_free_process_info（）函数用于释放进程信息的内存，避免内存泄漏。 四、pstree运行结果分析 下面是一个示例输出的结果，可以看到pstree以树形结构的形式展示系统中所有进程，并以不同的符号（“|”和“\”）表示各个进程之间的父子关系。 systemd─┬─ModemManager───2*[{ModemManager}] ├─NetworkManager─┬─dhcpd │ ├─{NetworkManager} │ └─2*[{NetworkManager}] ├─accounts-daemon───2*[{accounts-daemon}] ├─agetty ├─avahi-daemon───avahi-daemon ├─bluetoothd ├─colord───2*[{colord}] ├─cron ├─2*[dbus-daemon] ├─dnasq ├─gdm3─┬─gdm-session-wor─┬─Xorg───{Xorg} │ │ ├─gnome-session-b─┬─gnome-shell─┬─ibus-daemon─┬─{ibus-daemon} │ │ │ │ │ ├─{gnome-shell} │ │ │ │ │ └─3*[{ibus-daemon}] │ │ │ │ ├─gsd-sharing─┬─{gsd-sharing} │ │ │ │...