通过 pid 查找 task_struct 的有效方法

问题描述：

有没有一种有效的方法来找到task_struct指定的 PID，而无需遍历task_struct列表？

解决方案 1：

使用下列其中一项有什么问题？

extern struct task_struct *find_task_by_vpid(pid_t nr);
extern struct task_struct *find_task_by_pid_ns(pid_t nr,
            struct pid_namespace *ns);

解决方案 2：

如果您想task_struct从模块find_task_by_vpid(pid_t nr)等中找到，则将无法工作，因为这些功能未导出。

在模块中，您可以改用以下函数：

#include <linux/sched.h>
#include <linux/pid.h>
// ...
struct task_struct *my_task;
my_task = pid_task(find_vpid(pid), PIDTYPE_PID);

解决方案 3：

有一种更好的方法可以从模块中获取 task_struct 实例。始终尝试使用包装函数/辅助例程，因为它们的设计方式是，如果驱动程序程序员遗漏了某些内容，内核可以自行处理。例如 - 错误处理、条件检查等。

/* Use below API and you will get a pointer of (struct task_struct *) */

taskp = get_pid_task(pid, PIDTYPE_PID);

并获取 pid_t 类型的 PID。您需要使用以下 API -

find_get_pid(pid_no);

调用这些 API 时无需使用“ rcu_read_lock() ”和“ rcu_read_unlock() ”，因为“ get_pid_task() ”在调用“ pid_task() ”之前会内部调用 rcu_read_lock()、rcu_read_unlock()，并正确处理并发性。这就是我上面说始终使用这类包装器的原因。

get_pid_task() 和 find_get_pid() 函数的代码片段如下：

struct task_struct *get_pid_task(struct pid *pid, enum pid_type type)
{
    struct task_struct *result;
    rcu_read_lock();
    result = pid_task(pid, type);
    if (result)
        get_task_struct(result);
    rcu_read_unlock();
    return result;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(get_pid_task);

struct pid *find_get_pid(pid_t nr)
{
    struct pid *pid;

    rcu_read_lock();
    pid = get_pid(find_vpid(nr));
    rcu_read_unlock();

    return pid;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(find_get_pid);

在内核模块中，您也可以通过以下方式使用包装函数 -

taskp = get_pid_task(find_get_pid(PID),PIDTYPE_PID);

PS：有关 API 的更多信息，您可以查看 kernel/pid.c

解决方案 4：

没有人提到函数pid_task()和指针（从中获取）应该在 RCU 临界区内使用（因为它使用受 RCU 保护的数据结构）。否则可能会出现释放后使用 BUG。在 Linux 内核源代码中

有很多使用情况pid_task()（例如posix_timer_event()）。

例如：

rcu_read_lock();
/* search through the global namespace */
task = pid_task(find_pid_ns(pid_num, &init_pid_ns), PIDTYPE_PID);
if (task)
    printk(KERN_INFO "1. pid: %d, state: %#lx
",
           pid_num, task->state); /* valid task dereference */
rcu_read_unlock(); /* after it returns - task pointer becomes invalid! */

if (task)
    printk(KERN_INFO "2. pid: %d, state: %#lx
",
           pid_num, task->state); /* may be successful,
                                   * but is buggy (task dereference is INVALID!) */

从Kernel.org了解有关 RCU API 的更多信息

find_task_by_pid_ns()PS 您还可以使用像和find_task_by_vpid()下的特殊 API 函数rcu_read_lock()。

第一个是搜索特定的命名空间：

task = find_task_by_pid_ns(pid_num, &init_pid_ns); /* e.g. init namespace */

第二个是搜索current任务的命名空间。