linux proc分析

1、linux proc详解proc文件系统总览：在unix like操作系统中，几乎所有的数据实体都被抽象成文件。可以认为procfs文件系统的作用是将内核信息抽象成文件接口，内核信息和可设置参数都以文件的形式存在，并组成1个目录树。使得用户可通过文件系统接口（echo，cat等命令，只要权限允许）来获取和调整内核状态。同时procfs文件系统也为用户提供了1个接口，使得用户的内核模块或用户态程序可通过procfs传递参数。linux中的一些系统工具需要通过procfs获取内核参数，比如ps、lspci等命令。可通过以下命令加载1个procfs文件系统（首先需要确认目标系统支持procfs）：#

2、 mount t proc none /proc也可在/etc/fstab文件中加入以下命令，使得系统在启动时自动加载procfs：none /proc proc defaults 0 0在proc文件系统中，主要包含3部分内容，进程相关部分、系统信息部分以及各子系统相关部分。以下为1个典型的procfs文件系统目录示例： ls /proc1221662281cmdlineinterruptsmeminfostapuinfoiomemmiscswaps1646204221684cryptoioportsmodulessys1780205821695devicesirq

3、mountssysrq-trigger1834208721706dmaisapnpmtrrsysvipc1838209621717driverkcorenettty18572107220771execdomainskmsgpartitionsuptime1877211722088fbksymspciversion1889214322169filesystemsloadavgscsi190521532217apmfslocksself196021652219busidemdstatslabinfo从以上输出中可看到procfs所包含的内容：1. 进程相关部分（只读）：在procfs中存在一些以数

4、字（pid）命名的目录，该数字即为对应进程的pid。/proc/self目录是1个指向当前进程的符号链接。当用户执行cat self/cmdline命令时，会为执行cat命令而创建1个进程，并输出当前进程的命令行参数，也就是catself/cmdline（会省略空格）。2. 内核信息部分（只读）：这部分文件一般位于/proc目录下，可通过cat命令进行查看。会在/proc/cmdline文件中保存内核引导时的命令行参数：cat /proc/cmdlinero root=/dev/hda23. 内核各子系统相关部分（部分可调）：在proc文件系统中会保存内核各子系统的信息和可调参数。主要有：(1

5、) bus：总线信息；(2) drivers：驱动信息；(3) fs：文件系统特别信息；(4) ide：IDE接口信息；(5) irq：IRQ信息：(6) net：网络子系统信息；(7) scsi：SCSI系统信息；(8) sysvipc：IPC子系统信息；(9) tty：tty子系统信息（以上9项均为只读的）；(10) sys：系统内核可调参数。linux内核中的大部分可调整参数被放置到/proc/sys目录下，这些参数以常规文件的形式体现，并可通过echo、cat等文件操作命令进行调整。在linux中也可通过sysctl方法来调整内核参数。sysctl方法是从BSD系统继承而来的1种动态调

6、整内核参数的方法。在使用sysctl方法时，可将配置参数保存在/etc/sysctl.conf文件中，以便在启动时自动加载这些配置进程相关子目录：在/proc目录下存在一系列以数字命名的子目录，每个目录对应系统中当前存在的1个进程，目录名即为进程pid。进程相关目录用来存放对应进程的相关信息。进程相关目录中存在如下文件：文件名内容cmdline执行进程的命令行参数cpusmp系统中最后使用的cpucwd到当前工作目录的符号链接environ环境变量exe链接到进程对应的可执行文件fd该目录中保存进程所有打开的文件描述符maps进程内存映射，包含进程执行空间和动态链接库信息（2.4）mem进程内

7、存空间root链接到进程执行时的/（root）目录stat进程状态statm进程内存状态status进程状态总览，包含进程名字，当前状态和各种信息统计。可通过读取/proc/pid目录下的status文件,获得pid进程的当前状态。cat /proc/self/status #/proc/self为指向当前执行进程的符号链接Name: catState: R (running)Pid: 5452PPid: 743TracerPid: 0 (2.4)Uid: 501 501 501 501Gid: 100 100 100 100Groups: 100 14 16VmSize: 1112 kBVm

8、Lck: 0 kBVmRSS: 348 kBVmData: 24 kBVmStk: 12 kBVmExe: 8 kBVmLib: 1044 kBSigPnd: 0000000000000000SigBlk: 0000000000000000SigIgn: 0000000000000000SigCgt: 0000000000000000CapInh: 00000000fffffeffCapPrm: 0000000000000000CapEff: 0000000000000000以上示例显示的进程信息与用户执行/bin/ps命令获得的进程信息基本相同，这是因为ps命令也是通过procfs来获取进程

9、信息的。在statm文件中记录了进程内存信息，如下所示：cat /proc/self/statm105 105 93 4 12 89 12以上输出信息含义如下：size： 程序大小；resident： 常驻内存空间大小；shared： 共享内存页数；trs： 代码段占用内存页数；drs： 数据/堆栈段占用内存页数；lrs： 引用库占用内存页数；dt： 脏页数量。内核数据信息：/proc目录下的某些文件和目录记录了内核相关信息，这些文件有如下几种（根据系统配置和所加载的模块，不同系统所显示的文件种类不同）：文件说明apm高级电源管理busbus总线相关信息cmdline内核引导命令行参数cpui

10、nfocpu信息devices当前可用设备（块设备和字符设备）dmadma通道使用情况filesystem当前内核支持的文件系统类型driver驱动相关信息（2.4）execdomains安全相关的execdomains信息（2.4）fbframe buffer设备（2.4）fs本地文件系统参数（2.4）ideide子系统相关信息interrupts中断使用情况iomem内存映射图（2.4）ioportsio端口使用情况irqcpu的irq使用情况（2.4，smp）isapnpISA pnp相关信息kcorekernel core image 内核转储映像（2.4）kmsgkernel mes

11、sagesksymskernel symbol table 内核符号表loadavg最后1,5,15分钟的平均负载lockskernel locks，内核锁信息meminfo内存信息misc内核杂项信息modules已加载的内核模块列表mounts已加载文件系统net网络子系统信息partitions已识别的本地系统分区表pcipci总线相关信息，在新版本中指向/proc/bus/pci（2.4）rtcrtc实时时钟scsiscsi总线信息slabinfoslab内存分配池信息stat内核状态总览swapsswap空间状态sys内核系统参数sysvipcsysvipc资源状态（msg，sem，

12、shm）（2.4）ttytty驱动信息uptime系统uptimeversion内核版本videovideo资源状态（2.4）可使用系统中的文件访问命令访问/proc目录中的文件（只要权限允许），例如查看系统中断信息：cat /proc/interruptsCPU00: 8728810 XT-PIC timer1: 895 XT-PIC keyboard2: 0 XT-PIC cascade3: 531695 XT-PIC aha152x4: 2014133 XT-PIC serial5: 44401 XT-PIC pcnet_cs8: 2 XT-PIC rtc11: 8 XT-PIC i82

13、36512: 182918 XT-PIC PS/2 Mouse13: 1 XT-PIC fpu14: 1232265 XT-PIC ide015: 7 XT-PIC ide1NMI: 0在2.4版本内核中，当使能smp时这个文件末尾会多出2行smp相关属性LOC & ERR：cat /proc/interruptsCPU0 CPU10: 1243498 1214548 IO-APIC-edge timer1: 8949 8958 IO-APIC-edge keyboard2: 0 0 XT-PIC cascade5: 11286 10161 IO-APIC-edge soundblaster8

14、: 1 0 IO-APIC-edge rtc9: 27422 27407 IO-APIC-edge 3c50312: 113645 113873 IO-APIC-edge PS/2 Mouse13: 0 0 XT-PIC fpu14: 22491 24012 IO-APIC-edge ide015: 2183 2415 IO-APIC-edge ide117: 30564 30414 IO-APIC-level eth018: 177 164 IO-APIC-level bttvNMI: 2457961 2457959LOC: 2457882 2457881ERR: 2155NMI是每个cpu

15、上产生的不可屏蔽中断（Non Maskable Interrupt）计数。LOC是每个cpu上APIC本地中断计数。ERR是smp系统中IO-APIC总线失败错误的计数。若该数值较高，可能当前内核的运行会有问题，此时可能需要测试内核，查看硬件和APIC是否有兼容性问题。ide设备：/proc/ide目录包含内核识别出的所有ide设备的信息。在/proc/ide目录下包含drivers文件和若干个以ide设备或ide控制器命名的子目录。ls -alF /proc/ide/total 3dr-xr-xr-x4root root 0 10月 9 23:36./dr-xr-xr-x54root roo

16、t 0 2004-10-10./-r-r-r-1root root 0 10月 9 23:36driverslrwxrwxrwx1root root 8 10月 9 23:36hda - ide0/hda/lrwxrwxrwx1root root 8 10月 9 23:36hdb - ide0/hdb/lrwxrwxrwx1root root 8 10月 9 23:36hdc - ide1/hdc/dr-xr-xr-x4root root 0 10月 9 23:36ide0/dr-xr-xr-x3root root 0 10月 9 23:36ide1/-r-r-r-1root root 0 1

17、0月 9 23:36piix在/proc/ide/drivers文件中记录了当前加载的ide设备驱动：cat /proc/ide/driverside-floppyversion0.99.newideide-diskversion1.17ide-defaultversion0.9.newide在/proc/ide目录下还存在一些以设备命名的目录，比如piix是某系统中ide控制芯片组的名字（在其它系统中，ide控制芯片组可能是其它名字）。此外还包含若干以ide控制器命名的目录（一般pc系统为2个），以及以ide终端设备命名的快捷方式，它们将链接到控制器目录下对应的设备文件中。在/proc/id

18、e目录下存在以下文件和目录：文件名内容channelide通道（0 or 1）config配置文件（only for pci/ide bridge）matemate namemodelide控制器的类型/芯片组hdide总线上连接的可用设备当前连接在控制器上的每个设备也作为1个单独的子目录（比如/proc/ide/ide0/hda目录）：文件名内容cache设备缓存大小capacity设备数据块数量（按512Byte块）driver驱动和版本geometry物理和逻辑设备参数identify设备标识块media媒体类型model设备标识符（型号或名字）settings设备配置参数smart_t

19、hresholdsIDE disk management thresholdssmart_valuesIDE disk management values每个ide设备目录下的settings文件中包含该驱动器相关信息：cat /proc/ide/ide0/hda/settingsnamevalueminmaxmode-bios_cyl526065535rwbios_head2550255rwbios_sect63063rwbreada_readahead 40127rwbswap001rfile_readahead7202097151rwio_32bit003rwkeepsettings00

20、1rwmax_kb_per_request 1221127rwmultcount008rwnice1101rwnowerr001rwpio_mode write-only0255wslow001rwunmaskirq001rwusing_dma001rw网络信息：/proc/net子目录包含系统中网络相关信息，若内核支持ipv6，则还存在一些ipv6相关信息如下表（包括但不限于）：文件名说明udp6udp sockets（ipv6）tcp6tcp sockets（ipv6）raw6raw设备状态（ipv6）igmp6系统当前加入的ip多播地址（ipv6）if_inet6ipv6网络接口地址列表

21、ipv6_routeipv6内核路由表rt6_statsipv6全局路由表状态sockstat6socket状态（ipv6）snmp6snmp数据（ipv6）用户可访问相应文件来查看系统中可用的网络设备，以及这些设备的流量和路由信息：cat /proc/net/devInter-|Receive |.face |bytes packets errs drop fifo frame compressed multicast|.lo: 908188 5596 0 0 0 0 0 0 .ppp0:15475140 20721 410 0 0 410 0 0 .eth0: 614530 7085 0

22、0 0 0 0 1 . Transmit. bytes packets errs drop fifo colls carrier compressed. 908188 5596 0 0 0 0 0 0. 1375103 17405 0 0 0 0 0 0. 1703981 5535 0 0 0 3 0 0若系统使能了Ethernet Channel特性，则允许若干物理接口绑定为1个逻辑设备。该逻辑设备对应1个以设备命名的子目录，其中包含一些bond模块相关的特殊信息。例如把eth0和eth1绑定为bond0设备，则可在/proc/net/bond0目录下查看bond相关信息，例如主从接口，链路

23、状态等。scsi设备信息：若系统中含有scsi设备，那么在/proc/scsi目录下可以看到系统识别到的SCSI设备相关信息：cat /proc/scsi/scsiAttached devices:Host: scsi0 Channel: 00 Id: 00 Lun: 00Vendor: IBM Model: DGHS09U Rev: 03E0Type: Direct-Access ANSI SCSI revision: 03Host: scsi0 Channel: 00 Id: 06 Lun: 00Vendor: PIONEER Model: CD-ROM DR-U06S Rev: 1.04

24、Type: CD-ROM ANSI SCSI revision: 02系统中的SCSI设备将映射到/proc/scsi目录下形成一个子树，按照对应的设备模块和设备总线号可以查看相应设备的参数信息，例如一个Adaptec AHA-2940 SCSI 适配器: cat /proc/scsi/aic7xxx/0Adaptec AIC7xxx driver version: 5.1.19/3.2.4 Compile Options: TCQ Enabled By Default : Disabled AIC7XXX_PROC_STATS : Disabled AIC7XXX_RESET_DELAY :

25、 5 Adapter Configuration: SCSI Adapter: Adaptec AHA-294X Ultra SCSI host adapter Ultra Wide Controller PCI MMAPed I/O Base: 0xeb001000 Adapter SEEPROM Config: SEEPROM found and used. Adaptec SCSI BIOS: Enabled IRQ: 10 SCBs: Active 0, Max Active 2, Allocated 15, HW 16, Page 255 Interrupts: 160328 BIO

26、S Control Word: 0x18b6 Adapter Control Word: 0x005b Extended Translation: Enabled Disconnect Enable Flags: 0xffff Ultra Enable Flags: 0x0001 Tag Queue Enable Flags: 0x0000 Ordered Queue Tag Flags: 0x0000 Default Tag Queue Depth: 8 Tagged Queue By Device array for aic7xxx host instance 0: 255,255,255

27、,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255 Actual queue depth per device for aic7xxx host instance 0: 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1 Statistics: (scsi0:0:0:0) Device using Wide/Sync transfers at 40.0 MByte/sec, offset 8 Transinfo settings: current(12/8/1/0), goal(12/8/1/0), user(12/15/1/0

28、) Total transfers 160151 (74577 reads and 85574 writes) (scsi0:0:6:0) Device using Narrow/Sync transfers at 5.0 MByte/sec, offset 15 Transinfo settings: current(50/15/0/0), goal(50/15/0/0), user(50/15/0/0) Total transfers 0 (0 reads and 0 writes) 并口信息 /proc/parport：/proc/parport 包含系统并口信息，按照并口端口号(0,1

29、,2,.)每个设备将映射到一个子目录中。在这个目录下包含的信息如 Table 1-8. . 文件名 内容 autoprobe IEEE-1284 标准兼容的设备ID信息 devices 端口使用的设备驱动列表 hardware 端口使用的base address, IRQ line 和 DMA channel. irq 端口使用的IRQ号，你可以写入一个新值指定IRQ号 (IRQ number or none). .TTY信息：在/proc/tty目录中包含系统当前使用的tty及其信息，在该目录中也可找到设备信息和线路disciplines。/proc/tty中的文件文件名说明drivers设

30、备及其引用计数ldiscsregistered line disciplinesdriver/serialtty线路状态可访问/proc/tty/drivers文件来查看系统当前启用的ttys：cat /proc/tty/driverspty_slave/dev/pts1360-255pty:slavepty_master/dev/ptm1280-255pty:masterpty_slave/dev/ttyp30-255pty:slavepty_master/dev/pty20-255pty:masterserial/dev/cua564-67serial:calloutserial/dev/

31、ttyS464-67serial/dev/tty0/dev/tty040system:vtmaster/dev/ptmx/dev/ptmx52system/dev/console/dev/console51system:console/dev/tty/dev/tty50system:/dev/ttyunknown/dev/tty41-63console可通过文件访问命令访问/proc目录下的大部分文件（只要权限允许）。若利用文件访问命令访问/proc目录下的某个文件时产生乱码，则该文件可能是1个特殊文件，需通过其它方法访问该文件。比如/proc/kcore文件，可通过gdb等内核调试工具查看该

32、文件，并且用户可通过ps、top等工具查看其它某些文件。procfs的1个重要作用是查看和设置内核的状态信息，另一重要作用是对进程的监控和分析。比如，若某个已加载的文件系统无法被卸载，系统会报如下错误：# umount /db1umount: /db1: device is busy这是因为某些进程的工作目录还在该目录下，导致系统卷忙而无法被卸载，只有析构该进程后，才可卸载该文件系统。可通过以下shell脚本查找该进程：#!/bin/bash#pcwd.sh,查找系统中工作在目标路径下的进程，使用方法: pcwd.sh 路径名test $1 | echo Usage: pcwd.sh path

33、(absolute path) & exit ;PS=ls /proc/*0-9*|grep : ;PSList=echo $PS |tr -d /proc|tr -d :;for PID in $PSListdotest -e /proc/$PID & (ls -alF /proc/$PID/cwd|grep $1 /dev/null ) & echo Process $PID (cat /proc/$PID/status |grep Name |tr -d Name: ) is work in $1 ;done可通过以上脚本文件获得执行命令前的当前系统进程表映像，然后遍历每个进程的proc

34、目录，找到占用要卸载目录的进程。在某系统执行以上脚本的输出如下：fayefrost.llnl/tmp# ./pcwd.shUsage: pcwd.sh path(absolute path)fayefrost.llnl/tmp# ./pcwd.sh /usrProcess 1283 (vi) is work in /usr ;Process 3113 (bsh) is work in /usr ;将上述脚本修改一下即可查看指定文件正在被哪些进程访问：#!/bin/bashtest $1 | echo Usage: pfile.sh filename(absolute path) & exit

35、;PS=ls /proc/*0-9*|grep : ;PSList=echo $PS |tr -d /proc|tr -d :;for PID in $PSListdotest -e /proc/$PID & (ls -alF /proc/$PID/fd|grep $1 /dev/null ) & echo Process $PID (cat /proc/$PID/status |grep Name |tr -d Name: ) is openning $1;done在某系统运行该脚本的输出为：fayefrost.llnl/tmp# ./pfile.shUsage: pfile.sh file

36、name(absolute path)fayefrost.llnl/tmp# ./pfile.sh access_logProcess 109 (httpd) is openning access_log;Process 110 (httpd) is openning access_log;Process 112 (httpd) is openning access_log;Process 113 (httpd) is openning access_log;Process 116 (httpd) is openning access_log;Process 99 (httpd) is ope

37、nning access_log;说明，目标文件名可使用相对或绝对路径，甚至也可只输入半个文件名，路径越精确查找结果越准确。可以扩展上述脚本，以实现类似lsof命令的功能，列举系统中所有正在被使用的文件。以下脚本通过读取proc文件系统中的信息，来模拟ps命令的实现：#!/bin/bashPS=ls /proc/*0-9*|grep : ;PSList=echo $PS |tr -d /proc |tr -d : |sort ;echo -e PID PPID UID GID STAT MEM TTY CMDfor PID in $PSListdotest -e /proc/$PID & sP

38、ID=cat /proc/$PID/status |grep Pid: |awk print $2& sPPID=cat /proc/$PID/status |grep PPid: |awk print $2& sTTY=ls -alF /proc/$PID/fd |grep /dev/ |awk print $11 |grep ty |head -n 1& sUID=cat /proc/$PID/status |grep Uid: |awk print $2& sGID=cat /proc/$PID/status |grep Gid: |awk print $2& sSTAT=cat /pr

39、oc/$PID/status |grep State: |awk print $2 $3& sMEM=cat /proc/$PID/status |grep VmSize: |awk print $2 $3& if -e /proc/$PID/exe thensCMD=ls -alF /proc/$PID/exe |awk print $11 |tr -d $* elsesCMD=cat /proc/$PID/status |grep Name: |awk print $2sCMD= $sCMD fiecho -e $sPID $sPPID $sUID $sGID $sSTAT $sMEM $

40、sTTY $sCMDdone以上脚本会列举系统中除自身进程（执行该脚本的进程）之外的所有进程，读取并显示这些进程的8项属性：进程id（PID）、父进程id（PPID）、属主UID（UID）、属主GID（GID）、当前状态、占用内存、运行终端、完整执行路径。该脚本的输出格式参考了ps命令，例如某些系统进程没有对应的可执行文件，此时会显示它们的内核名字，例如ksoftirqd_CPU0。以上脚本不需要参数，在某系统运行该脚本的输出如下：fayefrost.llnl/tmp# ./lps.shPIDPPID UIDGIDSTATMEMTTYCMD10 00S(sleeping)1116kB/sbin

41、/init1011 00S(sleeping)2168kB/usr/local/sbin/sshd10999 9999S(sleeping)6100kB/usr/local/apache/bin/httpd11099 9999S(sleeping)6100kB/usr/local/apache/bin/httpd11299 9999S(sleeping)6100kB/usr/local/apache/bin/httpd11399 9999S(sleeping)6100kB/usr/local/apache/bin/httpd11699 9999S(sleeping)6100kB/usr/loc

42、al/apache/bin/httpd1181 00S(sleeping)1656kB/bin/bash1191 00S(sleeping)1648kB/bin/bash1201 00S(sleeping)1648kB/bin/bash1281 00S(sleeping)2224kB/dev/tty1/bin/login12833113 00S(sleeping)1512kB/dev/ttyp0/bin/vi1291 00S(sleeping)1136kB/dev/tty2/sbin/getty1301 00S(sleeping)1136kB/dev/tty3/sbin/getty. . .4

43、1 00S(sleeping) kswapd 41 00S(sleeping) kswapd 41 00S(sleeping) kswapd 4089 15329 00S(sleeping)1664kB/dev/ttyp1/bin/bash4089 15329 00S(sleeping)1664kB/dev/ttyp1/bin/bash51 00S(sleeping) bdflush 61 00S(sleeping) kupdated 991 00S(sleeping)6016kB/usr/local/apache/bin/httpdSolaris上有/usr/proc/bin工具集，里面的ptree和pmap很是好用，甚至比本来的ps还好:P可惜Linux上是没有的，现在你可以自己写一个，用来综合显示更多的进程状态。 代码: #!/bin/bash #PROC=mount |grep type proc|awk print $3 test $1 | echo Usage: pstat.sh PID & exit ; PID=$1; echo Process $1 Status.; echo .; echo cat /proc/$PID/status|grep Name: cat /proc/$PI