进程管理–Linux内核APIget_task_mm

get_task_mm函数功能描述：此函数根据提供的任务描述符信息，获取其对应的内存信息，此内存信息保存在mm_struct结构体类型的变量中。

get_task_mm文件包含

#include


get_task_mm函数定义

在内核源码中的位置：linux-3.19.3/kernel/fork.c

函数定义格式：

struct mm_struct *get_task_mm(struct task_struct *task)


get_task_mm输入参数说明

此函数的返回结果是struct task_struct结构体类型的变量，保存符合条件的任务描述符信息，其定义参见内核源码文件linux-3.19.3/include/linux/sched.h，其内核注释比较详细，请读者自行分析。

get_task_mm返回参数说明

此函数的返回结果是任务描述符对应的内存信息，即某任务对应的内存信息，是一个struct mm_struct类型的变量，其定义在文件linux-3.19.3/include/linux/mm_types.h中，如下所示：

struct mm_struct {
struct vm_area_struct * mmap; //指向线性区对象的链表头
struct rb_root mm_rb;
u32 vmacache_seqnum; //每一个进程的vmacache大小
#ifdef CONFIG_MMU
/* 在进程地址空间中搜索有效线性地址区间的方法 */
unsigned long (*get_unmapped_area) (struct file *filp, unsigned long addr,unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags);
#endif
/*释放线性地址区间时调用的方法 */
unsigned long mmap_base; //标识第一个分配的匿名线性区或文件内存映射的线性地址
unsigned long mmap_legacy_base; //mmap区域自下而上的分配区
unsigned long task_size; //在vm空间任务大小
unsigned long highest_vm_end; //最大vma的结束地址
pgd_t * pgd; //指向页全局目录
atomic_t mm_users; //次使用计数器
atomic_t mm_count; //主使用计数器
atomic_long_t nr_ptes; //页表所在的页地址
int map_count; //线性区vma的个数
spinlock_t page_table_lock; //线性区的自旋锁和页表的自旋锁
struct rw_semaphore mmap_sem; //线性区的读/写信号量
struct list_head mmlist; //指向内存描述符链表中的相邻元素
unsigned long hiwater_rss;
unsigned long hiwater_vm;
/*total_vm指进程地址空间的大小（页数）, locked_vm指“锁住”而不能换出的页的个数，
shared_vm指共享文件内存映射中的页数，exec_vm指可执行内存映射中的页数*/
unsigned long total_vm, locked_vm, pinned_vm, shared_vm, exec_vm;
/*stack_vm指用户堆栈中的页数*/
unsigned long stack_vm, def_flags;
/*start_code指可执行代码的起始地址，end_code指可执行代码的最后地址，start_data指已
初始化数据的起始地址，end_data指已初始化数据的最后地址*/
unsigned long start_code, end_code, start_data, end_data;
/*start_ brk指堆的起始地址，brk指堆的当前最后地址，start_ stack指用户态堆栈的起始地址*/
unsigned long start_brk, brk, start_stack;
/*arg_start指命令行参数起始地址，arg_end指命令行参数的最后地址，env_start指环境变
量的起始地址，env_end指环境变量的最后地址*/
unsigned long arg_start, arg_end, env_start, env_end;
unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; //开始执行ELF程序时使用
struct mm_rss_stat rss_stat;
struct linux_binfmt *binfmt;
cpumask_var_t cpu_vm_mask_var;
mm_context_t context; //特定于体系结构的MM上下文
unsigned long flags; //必须使用原子操作访问
struct core_state *core_state; //存储器内容更新支持
#ifdef CONFIG_AIO
spinlock_t ioctx_lock;
struct kioctx_table __rcu *ioctx_table;
#endif
#ifdef CONFIG_MEMCG
struct task_struct __rcu *owner;
#endif
/* 存储符号链接/proc//exe指向的文件*/
struct file *exe_file;
#ifdef CONFIG_MMU_NOTIFIER
struct mmu_notifier_mm *mmu_notifier_mm;
#endif
#if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) && ! USE_SPLIT_PMD_PTLOCKS
pgtable_t pmd_huge_pte; //被page_table_lock锁保护
#endif
#ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
struct cpumask cpumask_allocation;
#endif
#ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
/* numa_next_scan是下一次扫描标记，它被PTEs中的pte_numa所标记 */
unsigned long numa_next_scan;
/* 扫描和设置pte_numa的重启点*/
unsigned long numa_scan_offset;
/* numa_scan_seq阻止两个线程设置pte_numa */
int numa_scan_seq;
#endif
#if defined(CONFIG_NUMA_BALANCING) || defined(CONFIG_COMPACTION)
/*
* 一个带有批量TLB刷新操作正在运行的情况。
* 当移动PROT_NONE或PROT_NUMA映射页时，任意的能够移动存储处理的事项都需要刷新
*/
bool tlb_flush_pending;
#endif
struct uprobes_state uprobes_state;
#ifdef CONFIG_X86_INTEL_MPX
void __user *bd_addr; //地址范围目录
#endif
};


get_task_mm实例解析

编写测试文件：get_task_mm.c

头文件引用：

#include
#include
#include
#include
MODULE_LICENSE("GPL");


模块加载函数定义：

static int __init get_task_mm_init(void)
{
printk("into get_task_mm_init.\n");
struct pid * kpid=find_get_pid(current->pid); //获取当前进程的描述符信息
struct task_struct * task=pid_task(kpid, PIDTYPE_PID); //获取进程的任务描述符信息
struct mm_struct * mm_task=get_task_mm(task); //获取任务的内存描述符
/*显示mm_task字段mm_users和字段mm_count的值*/
printk("the mm_users of the mm_struct is:%d\n", mm_task->mm_users);
printk("the mm_count of the mm_struct is:%d\n", mm_task->mm_count);
/*显示与此mm_task相关进程的父进程的TGID和PID号*/
printk("the tgid of the mm_strcut is:%d\n", mm_task->owner->tgid);
printk("the pid of the mm_struct is:%d\n", mm_task->owner->pid);
printk("the current PID is:%d\n", current->pid); //显示当前进程的PID号
printk("out get_task_mm_init.\n");
return 0;
}


模块退出函数定义：

static void __exit get_task_mm_exit(void)
{
printk("Goodbye get_task_mm\n");
}


模块载、退出函数调用：

module_init(get_task_mm_init);
module_exit(get_task_mm_exit);


实例运行结果及分析：

首先编译模块，执行命令insmod get_task_mm.ko插入模块，然后执行命令dmesg -c查看内核输出信息，会出现如图所示的结果。

结果分析：

由上图可以看出函数get_task_mm( )能够获得当前进程的信息，在当前进程的内存信息中其父进程的进程号和组进程号都是13384，与显示的当前进程号13384相同，说明函数get_task_mm( )能够成功获取相应进程的内存信息，其中字段mm_users的值是2，代表当前任务的内存空间的用户数量，字段mm_count的值为1，代表此任务的内存空间被引用的次数。