内核模块编程——打印一个进程的vm_area_struct

本文是一个小程序，目的是打印一个进程的vm_area_struct结构体变量，进一步加深对mm_struct和vm_area_struct结构体的理解。

那我们首先来理解一下吧。

mm_struct主要是用来描述一个进程的虚拟内存，它的结构体定义如下：

1. struct mm_struct { 
2.   int count; 
3.   pgd_t * pgd; 
4.   unsigned long context; 
5.   unsigned long start_code, end_code, start_data, end_data; 
6.   unsigned long start_brk, brk, start_stack, start_mmap; 
7.   unsigned long arg_start, arg_end, env_start, env_end; 
8.   unsigned long rss, total_vm, locked_vm; 
9.   unsigned long def_flags; 
10.   struct vm_area_struct * mmap; 
11.   struct vm_area_struct * mmap_avl; 
12.   struct semaphore mmap_sem; 
13. };

我们可以看到，这个结构体当中有许多的unsigned long类型的变量，这些变量的目的主要是用来记录地址的，比如start_code:代码段的开始地址，end_code:代码段的结束地址，等等。

这个结构体当中还有一个比较关键的地方就是vm_area_struct结构体变量，关于虚拟内存管理的最基本的管理单元就是vm_area_struct了，它描述的是一段连续的、具有相同访问属性的虚存空间，该虚存空间的大小为物理内存页面的整数倍。

小结：一个进程的虚拟地址空间主要由两个数据结构来描述，一个是高层次的mm_struct，一个是较高层次的vm_area_struct。mm_struct描述了一个进程的整个虚拟地址空间，vm_area_struct描述了虚拟地址空间的一个区。每一个进程只有一个mm_struct。

下面的这个内核模块程序是用来打印当前进程的mm_struct和vm_area_struct的程序。

1. #include <linux/init.h>
   
2. #include <linux/kernel.h>
   
3. #include <linux/module.h>
   
4. #include <linux/sched.h>
   
5. #include <linux/mm.h>
   
6. 
   
7. MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
   
8. MODULE_AUTHOR("Sunny");
   
9. 
   
10. static int __init print_mm_init(void)
    
11. {
    
12.     struct mm_struct *mymm = (&init_task)->mm;
    
13.     struct vm_area_struct *pos = NULL;
    
14. 
    
15.     printk("current process:%s %d\n", current->comm, current->pid);
    
16.     for(pos = mymm->mmap; pos; pos = pos->vm_next) {
    
17.         printk("0x%lx-0x%lx\t", pos->vm_start, pos->vm_end);
    
18.         if(pos->vm_flags & VM_READ) {
    
19.             printk("r");
    
20.         } else {
    
21.             printk("-");
    
22.         }
    
23.         if(pos->vm_flags & VM_WRITE) {
    
24.             printk("w");
    
25.         } else {
    
26.             printk("-");
    
27.         }
    
28.         if(pos->vm_flags & VM_EXEC) {
    
29.             printk("x");
    
30.         } else {
    
31.             printk("-");
    
32.         }
    
33. 
    
34.         printk("\n");
    
35.     }
    
36.     return 0;
    
37. }
    
38. 
    
39. static void __exit print_mm_exit(void)
    
40. {
    
41.     printk(KERN_ALERT"Goodbye,world\n");
    
42. }
    
43. 
    
44. module_init(print_mm_init);
    
45. module_exit(print_mm_exit);

这个小程序可以作一下变化，比如把current的这个符号换成&init_task这个进程，并且打印这个，可以仔细观察结果的～～