Linux平台/proc虚拟文件系统详解 实时焦点

2023-06-08 11:14:34 来源:Linux二进制

Linux内核提供了一种通过 /proc 文件系统,在运行时访问内核内部数据结构、改变内核设置的机制。proc文件系统是一个伪文件系统(即虚拟文件系统),它只存在内存当中,而不占用外存空间。它以文件系统的方式为访问系统内核数据的操作提供接口。

用户和应用程序可以通过/proc得到系统的信息,并可以改变内核的某些参数。由于系统的信息,如进程,是动态改变的,所以用户或应用程序读取/proc文件系统时,proc文件系统是动态从系统内核读出所需信息并提交的。


【资料图】

我们查看内核版本号、加载的模块、CPU和内存使用等信息,甚至修改路由转发都是通过/proc文件系统进行的,下面列出的这些文件或子文件夹,并不是都是在你的系统中存在,这取决于你的内核配置和装载的模块。另外,在/proc下还有三个很重要的目录:net,scsi和sys。sys目录是可写的,可以通过它来访问或修改内核的参数,而net和scsi则依赖于内核配置。例如,如果系统不支持scsi,则scsi 目录不存在。

一、/proc下常用文件列表

目的命令
查看系统内核符号表,用kprobes时会用到cat /proc/kallsyms
查看系统内核版本号cat /proc/version
查看系统当前加载的模块cat /proc/modules
查看系统可用设备的列表cat /proc/devices
查看系统CPU 的信息 (型号,家族,缓存)cat /proc/cpuinfo
查看物理内存、交换空间等的信息cat /proc/meminfo
查看已加载的文件系统的列表cat /proc/mounts
查看被支持的文件系统cat /proc/filesystems
查看系统启动时内核命令行参数(grub.cfg, menu.lst)cat /proc/cmdline
查看socket状态cat /proc/net/sockstat
查看arp表cat /proc/net/arp
开启路由转发echo 1 >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward

/proc目录下的文件是虚拟文件;因此,proc 被称为虚拟文件系统。大多数虚拟文件的大小为零字节,但在查看时包含大量信息。虚拟文件上的大多数时间和日期戳反映了当前时间和日期;但是,这些文件会不断更新。/proc/interrupts、/proc/meminfo、/proc/cpuinfo 和 /proc/devices 等虚拟文件提供了系统硬件的视图。其他的,如 /proc/filesystems 文件和 /proc/sys 目录提供系统配置信息和接口。包含类似主题信息的文件被分组到虚拟目录中。例如,进程目录包含有关系统上每个正在运行的进程的信息。

/proc 中的大多数虚拟文件都可以使用 cat、more 和 less 等命令查看。

例如,要查看有关系统 CPU 的信息,请输入:

[root@localhost ~]# cat /proc/cpuinfoprocessor       : 0vendor_id       : GenuineIntelcpu family      : 6model           : 85model name      : Intel(R) Xeon(R) Silver 4216 CPU @ 2.10GHzstepping        : 7cpu MHz         : 2095.078cache size      : 22528 KBphysical id     : 0siblings        : 1core id         : 0cpu cores       : 1apicid          : 0initial apicid  : 0fpu             : yesfpu_exception   : yescpuid level     : 22wp              : yesflags           : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ht syscall nx rdtscp lm constant_tsc rep_good nopl xtopology nonstop_tsc cpuid tsc_known_freq pni pclmulqdq ssse3 cx16 pcid sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt aes xsave avx rdrand hypervisor lahf_lm abm 3dnowprefetch invpcid_single pti fsgsbase avx2 invpcid rdseed clflushopt md_clear flush_l1d arch_capabilitiesbugs            : cpu_meltdown spectre_v1 spectre_v2 spec_store_bypass l1tf mds swapgs itlb_multihitbogomips        : 4190.15clflush size    : 64cache_alignment : 64address sizes   : 46 bits physical, 48 bits virtualpower management:

某些文件只能以 root 权限访问。/proc 中的某些文件包含非人类可读的信息。使用 lspci、free 和 top 等实用程序查看这些文件。

/proc 目录中的大多数虚拟文件都是只读的。但是,有些是可写的,可用于调整内核中的设置。对于 /proc/sys 目录中的文件尤其如此。要更改虚拟文件的值,请使用以下语法:

# echo value > /proc/file

例如,要更改主机名,请输入:

# echo test > /proc/sys/kernel/hostname

执行命令后,退出当前会话,重新建立会话后,即可发现主机名已完成修改,结果如下:

其他文件充当二进制或者布尔开关。查看文件会返回 0(关闭或者假)或者 1(开或者真)。例子:

# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward0

0 表示内核不转发网络数据包。要打开数据包转发:

# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward1

这里描述了 /proc 目录顶层中一些更有用的虚拟文件。这并不是一个包罗万象的列表,而是提供一些文件及其用途的示例。其中许多文件在后文适用的情况中有进一步的描述。

二、proc下的文件解析

路径描述
/proc/buddyinfo每个内存区中的每个order有多少块可用,和内存碎片问题有关
/proc/cmdline启动时传递给kernel的参数信息
/proc/cpuinfocpu的信息
/proc/crypto内核使用的所有已安装的加密密码及细节
/proc/devices已经加载的设备并分类
/proc/dma已注册使用的ISA DMA频道列表
/proc/execdomainsLinux内核当前支持的execution domains
/proc/fb 帧缓冲设备列表,包括数量和控制它的驱动
/proc/filesystems内核当前支持的文件系统类型
/proc/interruptsx86架构中的每个IRQ中断数
/proc/iomem每个物理设备当前在系统内存中的映射
/proc/ioports一个设备的输入输出所使用的注册端口范围
/proc/kcore代表系统的物理内存,存储为核心文件格式,里边显示的是字节数,等于RAM大小加上4kb
/proc/kmsg记录内核生成的信息,可以通过/sbin/klogd或/bin/dmesg来处理
/proc/loadavg根据过去一段时间内CPU和IO的状态得出的负载状态,与uptime命令有关
/proc/locks内核锁住的文件列表
/proc/mdstat多硬盘,RAID配置信息(md=multiple disks)
/proc/meminfoRAM使用的相关信息
/proc/misc其他的主要设备(设备号为10)上注册的驱动
/proc/modules所有加载到内核的模块列表
/proc/mounts系统中使用的所有挂载
/proc/mtrr系统使用的Memory Type Range Registers(MTRRs)
/proc/partitions分区中的块分配信息
/proc/pci系统中的PCI设备列表
/proc/slabinfo系统中所有活动的 slab 缓存信息
/proc/stat所有的CPU活动信息
/proc/sysrq-trigger使用echo命令来写这个文件的时候,远程root用户可以执行大多数的系统请求关键命令,就好像在本地终端执行一样。要写入这个文件,需要把/proc/sys/kernel/sysrq不能设置为0。这个文件对root也是不可读的
/proc/uptime系统已经运行了多久
/proc/swaps交换空间的使用情况
/proc/versionLinux内核版本和gcc版本
/proc/bus系统总线(Bus)信息,例如pci/usb
/proc/driver驱动信息
/proc/fs文件系统信息
/proc/ideide设备信息
/proc/irq中断请求设备信息
/proc/net网卡设备信息
/proc/scsiscsi设备信息
/proc/ttytty设备信息
/proc/net/dev显示网络适配器及统计信息
/proc/vmstat虚拟内存统计信息
/proc/vmcore内核panic时的内存映像
/proc/diskstats取得磁盘信息
/proc/schedstatkernel调度器的统计信息
/proc/zoneinfo显示内存空间的统计信息,对分析虚拟内存行为很有用

除了以上介绍的这些,还有的是一些以数字命名的目录,它们是进程目录。系统中当前运行的每一个进程都有对应的一个目录在/proc下,以进程的 PID号为目录名,它们是读取进程信息的接口。而self目录则是读取进程本身的信息接口,是一个link。

子文件或子文件夹

以下是/proc目录中进程N的信息

路径描述
/proc/Npid为N的进程信息
/proc/N/cmdline进程启动命令
/proc/N/cwd链接到进程当前工作目录
/proc/N/environ进程环境变量列表
/proc/N/exe链接到进程的执行命令文件
/proc/N/fd包含进程相关的所有的文件描述符
/proc/N/maps与进程相关的内存映射信息
/proc/N/mem指代进程持有的内存,不可读
/proc/N/root链接到进程的根目录
/proc/N/stat进程的状态
/proc/N/statm进程使用的内存的状态
/proc/N/status进程状态信息,比stat/statm更具可读性
/proc/self链接到当前正在运行的进程

三、/proc/sys目录

与 /proc下其它文件的“只读”属性不同的是,管理员可对/proc/sys子目录中的许多文件内容进行修改以更改内核的运行特性,事先可以使用“ls -l”命令查看某文件是否“可写入”。

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