C语言实现ps命令的编写

在学习Unix/Linux编程实践教程时，总是感觉学不到东西，过后就没啥印象了，经过向师兄请教后，还是由于自己动手练习的太少，没能够深入理解，于是让我编写一个简单的ps命令。开始很是头大，经过自己的不断努力，终于可以实现简单的ps命令的功能了。下边就给大家分享一下，有什么错误或者建议，还望大家能够指出。

 

先讲下自己的思路，明白以下几个小问题：

    1.ps有什么用？

    2.ps的系统调用情况？

    3.进程信息在什么地方存储？

 

man ps就可以发现ps是用于显示进程瞬时信息的,它有好多参数，这里就不一一介绍；

接下来就是查看ps的系统调用，可以使用strace命令实现，部分输出如下：

wKiom1YWbvPSDEj_AAE07dWqhWs177.jpg

从strace输出的信息中就可以得到很多有用的信息，从/proc目录中含有进程信息相关的文件及目录（/proc/${pid}、/proc/${pid}/stat、/proc/${pid}/status）；下来使用ps -e命令输出所有进程，然后再切换到/proc目录中查看，发现该目录中所有的纯数字命名的目录即为进程，再切换入该目录打开前边提到的文件，发现文件中存有进程相关信息。

 

接下来为了实现简单的ps命令，就需要遍历/proc目录以及读取该目录中的有关文件信息

wKiom1YWdQGAcXFOAAFpm9P2EpQ118.jpg

实现代码如下：

 

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>
#include <pwd.h>

#define MAX_LEN 20
struct ps_info *trav_dir(char dir[]);
int read_info(char d_name[],struct ps_info *p1);
void print_ps(struct ps_info *head);
int is_num(char *);
void uid_to_name();

typedef struct ps_info
{
    char pname[MAX_LEN];
    char user[MAX_LEN];
    int  pid;
    int  ppid;
    char state;
    struct ps_info *next;
}mps;

int main(int ac,char *av[])
{
    mps *head,*link;
     
    head=trav_dir("/proc/");
    if(head==NULL)
        printf("traverse dir error\n");
    print_ps(head);

    while(head!=NULL)        //释放链表
    {
        link=head;
        head=head->next;
        free(link);
    }
    return 0;
}

mps *trav_dir(char dir[])                         
{
    DIR *dir_ptr;
    mps *head,*p1,*p2;
    struct dirent *direntp;
    struct stat infobuf;

    if((dir_ptr=opendir(dir))==NULL)
        fprintf(stderr,"dir error %s\n",dir);
    else
    {
        head=p1=p2=(struct ps_info *)malloc(sizeof(struct ps_info));    //建立链表
        while((direntp=readdir(dir_ptr)) != NULL)               //遍历/proc目录所有进程目录
        {
            if((is_num(direntp->d_name))==0)                   //判断目录名字是否为纯数字
            {
                if(p1==NULL)
                {
                    printf("malloc error!\n");
                    exit(0);
                }

                if(read_info(direntp->d_name,p1)!=0)         //获取进程信息
                {
                    printf("read_info error\n");
                    exit(0);
                }
                p2->next=p1;                        //插入新节点
                p2=p1;
                p1=(struct ps_info *)malloc(sizeof(struct ps_info));
            }
        }
    }
    p2->next=NULL;
    return head;
}

int read_info(char d_name[],struct ps_info *p1)
{
    FILE *fd;
    char dir[20];
    struct stat infobuf;

    sprintf(dir,"%s/%s","/proc/",d_name);
    chdir("/proc");                        //切换至/proc目录，不然stat返回-1
    if(stat(d_name,&infobuf)==-1)                     //get process USER
        fprintf(stderr,"stat error %s\n",d_name);
    else
        //p1->user=uid_to_name(infobuf.st_uid);
        uid_to_name(infobuf.st_uid, p1);

    chdir(dir);                         //切换到/proc/pid目录
    if((fd=fopen("stat","r"))<0)
    {
        printf("open the file is error!\n");
        exit(0);       
    }

 

    while(4==fscanf(fd,"%d %s %c %d\n",&(p1->pid),p1->pname,&(p1->state),&(p1->ppid)))     //读文件的前四个字段内容，并存放在相关的链表成员中

    {
        break;                                    
    }
    fclose(fd);
    return 0;
}

void uid_to_name(uid_t uid, struct ps_info *p1)         //由进程uid得到进程的所有者user
{
    struct passwd *getpwuid(), *pw_ptr;
    static char numstr[10];

    if((pw_ptr=getpwuid(uid)) == NULL)
    {
        sprintf(numstr,"%d",uid);
        strcpy(p1->user, numstr);
    }
    else
        strcpy(p1->user, pw_ptr->pw_name);
}

int is_num(char p_name[])
{
    int i,len;
    len=strlen(p_name);
    if(len==0) return -1;
    for(i=0;i<len;i++)
        if(p_name[i]<'0' || p_name[i]>'9')
            return -1;
    return 0;
}

void print_ps(struct ps_info *head)
{
    mps *list;
    printf("USER\t\tPID\tPPID\tSTATE\tPNAME\n");
    for(list=head;list!=NULL;list=list->next)
    {
        printf("%s\t\t%d\t%d\t%c\t%s\n",list->user,list->pid,list->ppid,list->state,list->pname);
    }
}