[System] 프로세스 실행 환경 정보 출력하기 - ps 명령어 구현

 

프로세스의 실행 환경 정보를 제공하는 간단한 C 프로그램을 만들어보자.

 

구현 옵션은 다음과 같으며, 각 옵션마다 해당되는 값을 출력하도록 작성되었다.

-e [이름] : 지정된 이름의 환경변수 값. 이름이 없을 땐 모든 환경변수들의 값

-u : 실행중인 프로세스의 실제 사용자 ID와 유효 사용자 ID

-g : 실행중인 프로세스의 실제 그룹 ID와 유효 그룹 ID

-i : 프로세스 ID

-p : 부모 프로세스 ID

 

- 명령줄 인자는 strcmp()를 사용하였음

- unistd.h, pwd.h, grp.h를 통해 시스템 정보를 조회한다.

 

각 옵션별 기능 설명

-e [이름] : 환경 변수 출력

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pwd.h>
#include <grp.h>

extern char **environ;

int main(int argc, char *argv[]){
	for (int i=1; i<argc; i++){
		if (strcmp(argv[i], "-e") == 0){
        	// 다음 인자가 존재하고 && -로 시작하지 않는다면 -> 환경변수 이름으로 처리
			if(i+1 < argc && argv[i+1][0]!='-'){
				char *val = getenv(argv[i+1]);
				if (val)
					printf("%s=%s\n", argv[i+1], val);
				else
					printf("%s = (null)\n", argv[i+1]);
				i++;
			} else {
            	// 인자가 없거나 -옵션이 연이어 나오는 경우 -> 모든 환경변수 출력
				char **env = environ;
				while(*env){
					printf("%s\n", *env);
					env++;
				}
			}

 

-e 다음에 환경 변수 이름이 있으면 해당 환경 변수의 값을 출력하고, 이름이 없으면 시스템의 모든 환경변수를 출력한다.

getenv("변수명") : 해당 변수의 값을 가져옴

environ : 전체 환경변수들의 포인터 배열 (글로벌 변수)

 

1. argv[i]가 -e인지 확인

2. 다음 인자 argv[i+1]이 존재하고 -로 시작하지 않으면

=> getenv(argv[i+1])로 해당 환경변수의 값을 가져온다.

3. 그렇지 않으면 environ을 통해 전체 환경변수들을 순회하며 출력

 

 

코드에 사용된 기본 포인터 개념들을 간단히 정리해보면 다음과 같다.

char *	하나의 문자열(문자 배열)을 가리키는 포인터
char **	문자열들의 배열(즉, 문자열 목록)을 가리키는 포인터
environ	현재 프로세스의 모든 환경변수를 가리키는 이중 포인터 변수

 

즉 정리하자면 environ은 전역 변수이며, 운영체제가 프로세스를 실행할 때 다음과 같이 환경 변수들을 담아서 전달한다.

environ --> [0] --> "PATH=/usr/bin"
           [1] --> "HOME=/home/user"
           [2] --> "SHELL=/bin/bash"
           ...
           [n] --> NULL

 

두 번째 else 문으로 예를 들어보자.

char **env = environ;
while (*env) {
    printf("%s\n", *env);
    env++;
}

 

env는 이중 포인터이고, 환경 변수 문자열 배열의 시작 주소를 가리킨다.

*env는 char *이다. (ex. "PATH=/usr/bin")

printf("%s\n", *env)로 문자열을 한 줄 출력하고,

env++; 을 통해 다음 문자열로 이동하는 원리이다. (environ[0] -> environ[1] -> environ[2] -> ...)

 

 

<출력 예시>

 

 

-u: 사용자 ID 출력

printf("나의 실제 사용자 ID: %d (%s)\n", getuid(), getpwuid(getuid())->pw_name);
printf("나의 유효 사용자 ID: %d (%s)\n", geteuid(), getpwuid(geteuid())->pw_name);

 

- getuid()와 geteuid()는 각각 실제 사용자 ID와 유효 사용자 ID를 반환

- getpwuid(uid)는 UID에 해당하는 사용자 정보 구조체를 반환

 

-g : 그룹 ID 출력

printf("나의 실제 그룹 ID: %d (%s)\n", getgid(), getgrgid(getgid())->gr_name);
printf("나의 유효 그룹 ID: %d (%s)\n", getegid(), getgrgid(getegid())->gr_name);

 

- getgid()와 getegid()는 각각 실제 그룹 ID와 유효 그룹 ID를 반환

- getgrgid(uid)는 GID에 해당하는 group 구조체를 반환하여 그룹 이름 조회 가능

 

-i: 현재 프로세스 ID 출력

printf("나의 프로세스 번호 : %d\n", getpid());

 

-p: 부모 프로세스 ID 출력

printf("부모 프로세스 번호 : %d\n", getppid());

 

<출력 예시>

 

 

전체 코드

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pwd.h>
#include <grp.h>

extern char **environ;

int main(int argc, char *argv[]){
	for (int i=1; i<argc; i++){
		if (strcmp(argv[i], "-e") == 0){
			if(i+1 < argc && argv[i+1][0]!='-'){
				char *val = getenv(argv[i+1]);
				if (val)
					printf("%s=%s\n", argv[i+1], val);
				else
					printf("%s = (null)\n", argv[i+1]);
				i++;
			} else {
				char **env = environ;
				while(*env){
					printf("%s\n", *env);
					env++;
				}
			}
		} else if (strcmp(argv[i], "-u") == 0){
			printf("나의 실제 사용자 ID: %d (%s)\n", getuid(), getpwuid(getuid())->pw_name);
			printf("나의 유효 사용자 ID: %d (%s)\n", geteuid(), getpwuid(geteuid())->pw_name);
		} else if (strcmp(argv[i], "-g") == 0){
			printf("나의 실제 그룹 ID: %d (%s)\n", getgid(), getgrgid(getgid())->gr_name);
			printf("나의 유효 그룹 ID: %d (%s)\n", getegid(), getgrgid(getegid())->gr_name);
		} else if (strcmp(argv[i], "-i") == 0){
			printf("나의 프로세스 번호 : %s\n", getpid());
		} else if (strcmp(argv[i], "-p") == 0){
			printf("부모 프로세스 번호 : %s\n", getppid());
		} else {
			printf("Unknown option: %s\n", argv[i]);
		}
	}
	return 0;
}