在 Linux 中从 /proc 获取 PID 列表答案

【问题标题】：Getting list of PIDs from /proc in Linux在 Linux 中从 /proc 获取 PID 列表
【发布时间】：2020-12-01 22:51:17
【问题描述】：

我正在制作一个程序，可以查看某些进程中是否发生页面错误，我的方法是获取所有进程的 PID，并通过在每个 /proc/[PID] 中查找来查看 rss、maj_flt 等，检查 maj_flt 的总数是否有变化。

但为了获取所有正在运行的进程的 PID，我需要直接从我的 C 程序中获取它们，而无需使用现有的 shell 命令，如 ps、top 等。

有谁知道/proc 或其他地方运行的PID 数据在哪里？或者如果有其他方法可以做到这一点，比如通过我的 C 程序中的系统调用函数来获取它？

【问题讨论】：

标签： c linux pid procfs

【解决方案1】：

您可以使用openproc 查询虚拟/proc 文件系统中的可用数据（请参阅man 3 openproc）。需要procps 库才能编译代码。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <proc/readproc.h>

// compile with:
// gcc environ.c -lprocps -o bin/environ
int main(){

  PROCTAB* proc = openproc(PROC_FILLSTAT);
  proc_t proc_info;
  memset(&proc_info, 0, sizeof(proc_info));
  while (readproc(proc, &proc_info) != NULL) {
    printf("%i,%i:\t %lu\n", proc_info.ppid, proc_info.tid, proc_info.maj_flt);
  }
  closeproc(proc);
}

【讨论】：

【解决方案2】：

不幸的是，没有公开 PID 列表的系统调用。您应该在 Linux 中获取这些信息的方式是通过 /proc 虚拟文件系统。

如果您想要当前正在运行的进程的 PID 列表，您可以使用 opendir() 和 readdir() 打开 /proc 并遍历其中的文件/文件夹列表。然后您可以检查文件名是数字的文件夹。核对后直接打开/proc/<PID>/stat就可以得到你想要的信息（特别是你想要第12个字段majflt）。

这是一个简单的工作示例（可能需要更多的错误检查和调整）：

#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>

// Helper function to check if a struct dirent from /proc is a PID folder.
int is_pid_folder(const struct dirent *entry) {
    const char *p;

    for (p = entry->d_name; *p; p++) {
        if (!isdigit(*p))
            return 0;
    }

    return 1;
}

int main(void) {
    DIR *procdir;
    FILE *fp;
    struct dirent *entry;
    char path[256 + 5 + 5]; // d_name + /proc + /stat
    int pid;
    unsigned long maj_faults;

    // Open /proc directory.
    procdir = opendir("/proc");
    if (!procdir) {
        perror("opendir failed");
        return 1;
    }

    // Iterate through all files and folders of /proc.
    while ((entry = readdir(procdir))) {
        // Skip anything that is not a PID folder.
        if (!is_pid_folder(entry))
            continue;

        // Try to open /proc/<PID>/stat.
        snprintf(path, sizeof(path), "/proc/%s/stat", entry->d_name);
        fp = fopen(path, "r");

        if (!fp) {
            perror(path);
            continue;
        }

        // Get PID, process name and number of faults.
        fscanf(fp, "%d %s %*c %*d %*d %*d %*d %*d %*u %*lu %*lu %lu",
            &pid, &path, &maj_faults
        );

        // Pretty print.
        printf("%5d %-20s: %lu\n", pid, path, maj_faults);
        fclose(fp);
    }

    closedir(procdir);
    return 0;
}

示例输出：

    1 (systemd)           : 37
   35 (systemd-journal)   : 1
   66 (systemd-udevd)     : 2
   91 (dbus-daemon)       : 4
   95 (systemd-logind)    : 1
  113 (dhclient)          : 2
  143 (unattended-upgr)   : 10
  148 (containerd)        : 11
  151 (agetty)            : 1
  ...

【讨论】：

完成后不应该调用closedir(procdir);吗？
@jpo38 确实，感谢您指出这一点。
另外，进程名称在这里被截断。人们可能会等待使用 readlink 读取 /proc//exe（参见 stackoverflow.com/a/5525712/3336423）以获得完整的可执行文件名。

【解决方案3】：

Linux 在 /proc 中提供伪文件系统来帮助用户获取进程信息，而不是提供系统调用。在 /proc/[pid] 中列出目录并解析 psinfo 或 cmdline 等文件是获取进程信息的实用方法。

我不确定您想要获取哪些进程属性，但我建议您在命令行中键入“man proc”，以便您可以确定 /proc/[pid] 中的哪些文件包含信息你需要。我猜 /proc/[pid]/stat 包含您需要的信息。

【讨论】：