深入理解linux系统下proc文件系统内容-白红宇

深入理解linux系统下proc文件系统内容

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发布时间：2019-06-19

本文共 20670 字，大约阅读时间需要 68 分钟。

内容摘要：Linux系统上的/proc目录是一种文件系统，即proc文件系统。

Linux系统上的/proc目录是一种文件系统，即proc文件系统。与其它常见的文件系统不同的是，/proc是一种伪文件系统（也即虚拟文件系统），存储的是当前内核运行状态的一系列特殊文件，用户可以通过这些文件查看有关系统硬件及当前正在运行进程的信息，甚至可以通过更改其中某些文件来改变内核的运行状态。

基于/proc文件系统如上所述的特殊性，其内的文件也常被称作虚拟文件，并具有一些独特的特点。例如，其中有些文件虽然使用查看命令查看时会返回大量信息，但文件本身的大小却会显示为0字节。此外，这些特殊文件中大多数文件的时间及日期属性通常为当前系统时间和日期，这跟它们随时会被刷新（存储于RAM中）有关。

为了查看及使用上的方便，这些文件通常会按照相关性进行分类存储于不同的目录甚至子目录中，如/proc/scsi目录中存储的就是当前系统上所有SCSI设备的相关信息，/proc/N中存储的则是系统当前正在运行的进程的相关信息，其中N为正在运行的进程（可以想象得到，在某进程结束后其相关目录则会消失）。

大多数虚拟文件可以使用文件查看命令如cat、more或者less进行查看，有些文件信息表述的内容可以一目了然，但也有文件的信息却不怎么具有可读性。不过，这些可读性较差的文件在使用一些命令如apm、free、lspci或top查看时却可以有着不错的表现。

一、进程目录中的常见文件介绍

/proc目录中包含许多以数字命名的子目录，这些数字表示系统当前正在运行进程的进程号，里面包含对应进程相关的多个信息文件。

[root@rhel5 ~]# ll /proc

total 0

dr-xr-xr-x 5 root root 0 Feb 8 17:08 1

dr-xr-xr-x 5 root root 0 Feb 8 17:08 10

dr-xr-xr-x 5 root root 0 Feb 8 17:08 11

dr-xr-xr-x 5 root root 0 Feb 8 17:08 1156

dr-xr-xr-x 5 root root 0 Feb 8 17:08 139

dr-xr-xr-x 5 root root 0 Feb 8 17:08 140

dr-xr-xr-x 5 root root 0 Feb 8 17:08 141

dr-xr-xr-x 5 root root 0 Feb 8 17:09 1417

dr-xr-xr-x 5 root root 0 Feb 8 17:09 1418

上面列出的是/proc目录中一些进程相关的目录，每个目录中是当程本身相关信息的文件。下面是作者系统（RHEL5.3）上运行的一个PID为2674的进程saslauthd的相关文件，其中有些文件是每个进程都会具有的，后文会对这些常见文件做出说明。

[root@rhel5 ~]# ll /proc/2674

total 0

dr-xr-xr-x 2 root root 0 Feb 8 17:15 attr

-r-------- 1 root root 0 Feb 8 17:14 auxv

-r--r--r-- 1 root root 0 Feb 8 17:09 cmdline

-rw-r--r-- 1 root root 0 Feb 8 17:14 coredump_filter

-r--r--r-- 1 root root 0 Feb 8 17:14 cpuset

lrwxrwxrwx 1 root root 0 Feb 8 17:14 cwd -> /var/run/saslauthd

-r-------- 1 root root 0 Feb 8 17:14 environ

lrwxrwxrwx 1 root root 0 Feb 8 17:09 exe -> /usr/sbin/saslauthd

dr-x------ 2 root root 0 Feb 8 17:15 fd

-r-------- 1 root root 0 Feb 8 17:14 limits

-rw-r--r-- 1 root root 0 Feb 8 17:14 loginuid

-r--r--r-- 1 root root 0 Feb 8 17:14 maps

-rw------- 1 root root 0 Feb 8 17:14 mem

-r--r--r-- 1 root root 0 Feb 8 17:14 mounts

-r-------- 1 root root 0 Feb 8 17:14 mountstats

-rw-r--r-- 1 root root 0 Feb 8 17:14 oom_adj

-r--r--r-- 1 root root 0 Feb 8 17:14 oom_score

lrwxrwxrwx 1 root root 0 Feb 8 17:14 root -> /

-r--r--r-- 1 root root 0 Feb 8 17:14 schedstat

-r-------- 1 root root 0 Feb 8 17:14 smaps

-r--r--r-- 1 root root 0 Feb 8 17:09 stat

-r--r--r-- 1 root root 0 Feb 8 17:14 statm

-r--r--r-- 1 root root 0 Feb 8 17:10 status

dr-xr-xr-x 3 root root 0 Feb 8 17:15 task

-r--r--r-- 1 root root 0 Feb 8 17:14 wchan

1.1、cmdline — 启动当前进程的完整命令，但僵尸进程目录中的此文件不包含任何信息；

[root@rhel5 ~]# more /proc/2674/cmdline

/usr/sbin/saslauthd

1.2、cwd — 指向当前进程运行目录的一个符号链接；

1.3、environ — 当前进程的环境变量列表，彼此间用空字符（NULL）隔开；变量用大写字母表示，其值用小写字母表示；

[root@rhel5 ~]# more /proc/2674/environ

TERM=linuxauthd

1.4、exe — 指向启动当前进程的可执行文件（完整路径）的符号链接，通过/proc/N/exe可以启动当前进程的一个拷贝；

1.5、fd — 这是个目录，包含当前进程打开的每一个文件的文件描述符（file descriptor），这些文件描述符是指向实际文件的一个符号链接；

[root@rhel5 ~]# ll /proc/2674/fd

total 0

lrwx------ 1 root root 64 Feb 8 17:17 0 -> /dev/null

lrwx------ 1 root root 64 Feb 8 17:17 1 -> /dev/null

lrwx------ 1 root root 64 Feb 8 17:17 2 -> /dev/null

lrwx------ 1 root root 64 Feb 8 17:17 3 -> socket:[7990]

lrwx------ 1 root root 64 Feb 8 17:17 4 -> /var/run/saslauthd/saslauthd.pid

lrwx------ 1 root root 64 Feb 8 17:17 5 -> socket:[7991]

lrwx------ 1 root root 64 Feb 8 17:17 6 -> /var/run/saslauthd/mux.accept

1.6、limits — 当前进程所使用的每一个受限资源的软限制、硬限制和管理单元；此文件仅可由实际启动当前进程的UID用户读取；（2.6.24以后的内核版本支持此功能）；

1.7、maps — 当前进程关联到的每个可执行文件和库文件在内存中的映射区域及其访问权限所组成的列表；

[root@rhel5 ~]# cat /proc/2674/maps

00110000-00239000 r-xp 00000000 08:02 130647 /lib/libcrypto.so.0.9.8e

00239000-0024c000 rwxp 00129000 08:02 130647 /lib/libcrypto.so.0.9.8e

0024c000-00250000 rwxp 0024c000 00:00 0

00250000-00252000 r-xp 00000000 08:02 130462 /lib/libdl-2.5.so

00252000-00253000 r-xp 00001000 08:02 130462 /lib/libdl-2.5.so

1.8、mem — 当前进程所占用的内存空间，由open、read和lseek等系统调用使用，不能被用户读取；

1.9、root — 指向当前进程运行根目录的符号链接；在Unix和Linux系统上，通常采用chroot命令使每个进程运行于独立的根目录；

1.10、stat — 当前进程的状态信息，包含一系统格式化后的数据列，可读性差，通常由ps命令使用；

1.11、statm — 当前进程占用内存的状态信息，通常以“页面”（page）表示；

1.12、status — 与stat所提供信息类似，但可读性较好，如下所示，每行表示一个属性信息；其详细介绍请参见 proc的man手册页；

[root@rhel5 ~]# more /proc/2674/status

Name: saslauthd

State: S (sleeping)

SleepAVG: 0%

Tgid: 2674

Pid: 2674

PPid: 1

TracerPid: 0

Uid: 0 0 0 0

Gid: 0 0 0 0

FDSize: 32

Groups:

VmPeak: 5576 kB

VmSize: 5572 kB

VmLck: 0 kB

VmHWM: 696 kB

VmRSS: 696 kB

…………

1.13、task — 目录文件，包含由当前进程所运行的每一个线程的相关信息，每个线程的相关信息文件均保存在一个由线程号（tid）命名的目录中，这类似于其内容类似于每个进程目录中的内容；（内核2.6版本以后支持此功能）

二、/proc目录下常见的文件介绍

2.1、/proc/apm

高级电源管理（APM）版本信息及电池相关状态信息，通常由apm命令使用；

2.2、/proc/buddyinfo

用于诊断内存碎片问题的相关信息文件；

2.3、/proc/cmdline

在启动时传递至内核的相关参数信息，这些信息通常由lilo或grub等启动管理工具进行传递；

[root@rhel5 ~]# more /proc/cmdline

ro root=/dev/VolGroup00/LogVol00 rhgb quiet

2.4、/proc/cpuinfo

处理器的相关信息的文件；

2.5、/proc/crypto

系统上已安装的内核使用的密码算法及每个算法的详细信息列表；

[root@rhel5 ~]# more /proc/crypto

name : crc32c

driver : crc32c-generic

module : kernel

priority : 0

type : digest

blocksize : 32

digestsize : 4

…………

2.6、/proc/devices

系统已经加载的所有块设备和字符设备的信息，包含主设备号和设备组（与主设备号对应的设备类型）名；

[root@rhel5 ~]# more /proc/devices

Character devices:

1 mem

4 /dev/vc/0

4 tty

4 ttyS

…………

Block devices:

1 ramdisk

2 fd

8 sd

…………

2.7、/proc/diskstats

每块磁盘设备的磁盘I/O统计信息列表；（内核2.5.69以后的版本支持此功能）

2.8、/proc/dma

每个正在使用且注册的ISA DMA通道的信息列表；

[root@rhel5 ~]# more /proc/dma

2: floppy

4: cascade

2.9、/proc/execdomains

内核当前支持的执行域（每种操作系统独特“个性”）信息列表；

[root@rhel5 ~]# more /proc/execdomains

0-0 Linux [kernel]

2.10、/proc/fb

帧缓冲设备列表文件，包含帧缓冲设备的设备号和相关驱动信息；

2.11、/proc/filesystems

当前被内核支持的文件系统类型列表文件，被标示为nodev的文件系统表示不需要块设备的支持；通常mount一个设备时，如果没有指定文件系统类型将通过此文件来决定其所需文件系统的类型；

[root@rhel5 ~]# more /proc/filesystems

nodev sysfs

nodev rootfs

nodev proc

iso9660

ext3

…………

2.12、/proc/interrupts

X86或X86_64体系架构系统上每个IRQ相关的中断号列表；多路处理器平台上每个CPU对于每个I/O设备均有自己的中断号；

[root@rhel5 ~]# more /proc/interrupts

CPU0

0: 1305421 IO-APIC-edge timer

1: 61 IO-APIC-edge i8042

185: 1068 IO-APIC-level eth0

…………

2.13、/proc/iomem

每个物理设备上的记忆体（RAM或者ROM）在系统内存中的映射信息；

[root@rhel5 ~]# more /proc/iomem

00000000-0009f7ff : System RAM

0009f800-0009ffff : reserved

000a0000-000bffff : Video RAM area

000c0000-000c7fff : Video ROM

…………

3.2.12. `/proc/iomem`

This file shows you the current map of the system's memory for each physical device:

00000000-0009fbff : System RAM0009fc00-0009ffff : reserved 000a0000-000bffff : Video RAM area000c0000-000c7fff : Video ROM 000f0000-000fffff : System ROM00100000-07ffffff : System RAM   00100000-00291ba8 : Kernel code00291ba9-002e09cb : Kernel data e0000000-e3ffffff : VIA Technologies, Inc. VT82C597 [Apollo VP3] e4000000-e7ffffff : PCI Bus #01   e4000000-e4003fff : Matrox Graphics, Inc. MGA G200 AGP   e5000000-e57fffff : Matrox Graphics, Inc. MGA G200 AGP e8000000-e8ffffff : PCI Bus #01   e8000000-e8ffffff : Matrox Graphics, Inc. MGA G200 AGP ea000000-ea00007f : Digital Equipment Corporation DECchip 21140 [FasterNet]ea000000-ea00007f : tulip ffff0000-ffffffff : reserved

The first column displays the memory registers used by each of the different types of memory. The second column lists the kind of memory located within those registers and displays which memory registers are used by the kernel within the system RAM or, if the network interface card has multiple Ethernet ports, the memory registers assigned for each port.

/opt/qtmarvell/mvqt # cat /proc/iomem

00000000-0fffffff : System RAM

0002b000-00554fff : Kernel text

00556000-005a22f3 : Kernel data

10000000-1fffffff : System RAM

e0000000-e7ffffff : PEX0 Memory

e0000000-e0003fff : 0000:00:01.0

e0004000-e0004fff : 0000:00:01.0

e8000000-efffffff : PEX1 Memory

f1012100-f10121ff : serial8250.0

f1012100-f101211f : serial

f1090000-f10903ff : mvsdio

f10a0000-f10a3fff : mv88fx_snd.0

f10a0000-f10a3fff : mv88fx_snd

f10c0000-f10d0000 : dovefb.0 寄存器地址映射到这个

f10c0000-f10d0000 : dovefb_ovly.0

/opt/qtmarvell/mvqt # ./framebuffer

The framebuffer device was opened successfully.

Fixed screen info:

id: GFX Layer 0

smem_start: 0x12000000

smem_len: 33554432

type: 0

type_aux: 0

visual: 2

xpanstep: 1

ypanstep: 1

ywrapstep: 0

line_length: 2560

mmio_start: 0xf10c0000
mmio_len: 65537

2.14、/proc/ioports

当前正在使用且已经注册过的与物理设备进行通讯的输入-输出端口范围信息列表；如下面所示，第一列表示注册的I/O端口范围，其后表示相关的设备；

[root@rhel5 ~]# less /proc/ioports

0000-001f : dma1

0020-0021 : pic1

0040-0043 : timer0

0050-0053 : timer1

0060-006f : keyboard

…………

2.15、/proc/kallsyms

模块管理工具用来动态链接或绑定可装载模块的符号定义，由内核输出；（内核2.5.71以后的版本支持此功能）；通常这个文件中的信息量相当大；

[root@rhel5 ~]# more /proc/kallsyms

c04011f0 T _stext

c04011f0 t run_init_process

c04011f0 T stext

…………

2.16、/proc/kcore

系统使用的物理内存，以ELF核心文件（core file）格式存储，其文件大小为已使用的物理内存（RAM）加上4KB；这个文件用来检查内核数据结构的当前状态，因此，通常由GBD通常调试工具使用，但不能使用文件查看命令打开此文件；

2.17、/proc/kmsg

此文件用来保存由内核输出的信息，通常由/sbin/klogd或/bin/dmsg等程序使用，不要试图使用查看命令打开此文件；

2.18、/proc/loadavg

保存关于CPU和磁盘I/O的负载平均值，其前三列分别表示每1秒钟、每5秒钟及每15秒的负载平均值，类似于uptime命令输出的相关信息；第四列是由斜线隔开的两个数值，前者表示当前正由内核调度的实体（进程和线程）的数目，后者表示系统当前存活的内核调度实体的数目；第五列表示此文件被查看前最近一个由内核创建的进程的PID；

[root@rhel5 ~]# more /proc/loadavg

0.45 0.12 0.04 4/125 5549

[root@rhel5 ~]# uptime

06:00:54 up 1:06, 3 users, load average: 0.45, 0.12, 0.04

2.19、/proc/locks

保存当前由内核锁定的文件的相关信息，包含内核内部的调试数据；每个锁定占据一行，且具有一个惟一的编号；如下输出信息中每行的第二列表示当前锁定使用的锁定类别，POSIX表示目前较新类型的文件锁，由lockf系统调用产生，FLOCK是传统的UNIX文件锁，由flock系统调用产生；第三列也通常由两种类型，ADVISORY表示不允许其他用户锁定此文件，但允许读取，MANDATORY表示此文件锁定期间不允许其他用户任何形式的访问；

[root@rhel5 ~]# more /proc/locks

1: POSIX ADVISORY WRITE 4904 fd:00:4325393 0 EOF

2: POSIX ADVISORY WRITE 4550 fd:00:2066539 0 EOF

3: FLOCK ADVISORY WRITE 4497 fd:00:2066533 0 EOF

2.20、/proc/mdstat

保存RAID相关的多块磁盘的当前状态信息，在没有使用RAID机器上，其显示为如下状态：

[root@rhel5 ~]# less /proc/mdstat

Personalities :

unused devices: <none>

2.21、/proc/meminfo

系统中关于当前内存的利用状况等的信息，常由free命令使用；可以使用文件查看命令直接读取此文件，其内容显示为两列，前者为统计属性，后者为对应的值；

[root@rhel5 ~]# less /proc/meminfo

MemTotal: 515492 kB

MemFree: 8452 kB

Buffers: 19724 kB

Cached: 376400 kB

SwapCached: 4 kB

…………

2.22、/proc/mounts

在内核2.4.29版本以前，此文件的内容为系统当前挂载的所有文件系统，在2.4.19以后的内核中引进了每个进程使用独立挂载名称空间的方式，此文件则随之变成了指向/proc/self/mounts（每个进程自身挂载名称空间中的所有挂载点列表）文件的符号链接；/proc/self是一个独特的目录，后文中会对此目录进行介绍；

[root@rhel5 ~]# ll /proc |grep mounts

lrwxrwxrwx 1 root root 11 Feb 8 06:43 mounts -> self/mounts

如下所示，其中第一列表示挂载的设备，第二列表示在当前目录树中的挂载点，第三点表示当前文件系统的类型，第四列表示挂载属性（ro或者rw），第五列和第六列用来匹配/etc/mtab文件中的转储（dump）属性；

[root@rhel5 ~]# more /proc/mounts

rootfs / rootfs rw 0 0

/dev/root / ext3 rw,data=ordered 0 0

/dev /dev tmpfs rw 0 0

/proc /proc proc rw 0 0

/sys /sys sysfs rw 0 0

/proc/bus/usb /proc/bus/usb usbfs rw 0 0

…………

2.23、/proc/modules

当前装入内核的所有模块名称列表，可以由lsmod命令使用，也可以直接查看；如下所示，其中第一列表示模块名，第二列表示此模块占用内存空间大小，第三列表示此模块有多少实例被装入，第四列表示此模块依赖于其它哪些模块，第五列表示此模块的装载状态（Live：已经装入；Loading：正在装入；Unloading：正在卸载），第六列表示此模块在内核内存（kernel memory）中的偏移量；

[root@rhel5 ~]# more /proc/modules

autofs4 24517 2 - Live 0xe09f7000

hidp 23105 2 - Live 0xe0a06000

rfcomm 42457 0 - Live 0xe0ab3000

l2cap 29505 10 hidp,rfcomm, Live 0xe0aaa000

…………

2.24、/proc/partitions

块设备每个分区的主设备号（major）和次设备号（minor）等信息，同时包括每个分区所包含的块（block）数目（如下面输出中第三列所示）；

[root@rhel5 ~]# more /proc/partitions

major minor #blocks name

8 0 20971520 sda

8 1 104391 sda1

8 2 6907950 sda2

8 3 5630782 sda3

8 4 1 sda4

8 5 3582463 sda5

2.25、/proc/pci

内核初始化时发现的所有PCI设备及其配置信息列表，其配置信息多为某PCI设备相关IRQ信息，可读性不高，可以用“/sbin/lspci –vb”命令获得较易理解的相关信息；在2.6内核以后，此文件已为/proc/bus/pci目录及其下的文件代替；

2.26、/proc/slabinfo

在内核中频繁使用的对象（如inode、dentry等）都有自己的cache，即slab pool，而/proc/slabinfo文件列出了这些对象相关slap的信息；详情可以参见内核文档中slapinfo的手册页；

[root@rhel5 ~]# more /proc/slabinfo

slabinfo - version: 2.1

# name <active_objs> <num_objs> <objsize> <objperslab> <pagesperslab> : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor> : slabdata <ac

tive_slabs> <num_slabs> <sharedavail>

rpc_buffers 8 8 2048 2 1 : tunables 24 12 8 : slabdata 4 4 0

rpc_tasks 8 20 192 20 1 : tunables 120 60 8 : slabdata 1 1 0

rpc_inode_cache 6 9 448 9 1 : tunables 54 27 8 : slabdata 1 1 0

…………

2.27、/proc/stat

实时追踪自系统上次启动以来的多种统计信息；如下所示，其中，

“cpu”行后的八个值分别表示以1/100（jiffies）秒为单位的统计值（包括系统运行于用户模式、低优先级用户模式，运系统模式、空闲模式、I/O等待模式的时间等）；

“intr”行给出中断的信息，第一个为自系统启动以来，发生的所有的中断的次数；然后每个数对应一个特定的中断自系统启动以来所发生的次数；

“ctxt”给出了自系统启动以来CPU发生的上下文交换的次数。

“btime”给出了从系统启动到现在为止的时间，单位为秒；

“processes (total_forks) 自系统启动以来所创建的任务的个数目；

“procs_running”：当前运行队列的任务的数目；

“procs_blocked”：当前被阻塞的任务的数目；

[root@rhel5 ~]# more /proc/stat

cpu 2751 26 5771 266413 2555 99 411 0

cpu0 2751 26 5771 266413 2555 99 411 0

intr 2810179 2780489 67 0 3 3 0 5 0 1 0 0 0 1707 0 0 9620 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5504 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 12781 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

ctxt 427300

btime 1234084100

processes 3491

procs_running 1

procs_blocked 0

2.28、/proc/swaps

当前系统上的交换分区及其空间利用信息，如果有多个交换分区的话，则会每个交换分区的信息分别存储于/proc/swap目录中的单独文件中，而其优先级数字越低，被使用到的可能性越大；下面是作者系统中只有一个交换分区时的输出信息；

[root@rhel5 ~]# more /proc/swaps

Filename Type Size Used Priority

/dev/sda8 partition 642560 0 -1

2.29、/proc/uptime

系统上次启动以来的运行时间，如下所示，其第一个数字表示系统运行时间，第二个数字表示系统空闲时间，单位是秒；

[root@rhel5 ~]# more /proc/uptime

3809.86 3714.13

2.30、/proc/version

当前系统运行的内核版本号，在作者的RHEL5.3上还会显示系统安装的gcc版本，如下所示；

[root@rhel5 ~]# more /proc/version

Linux version 2.6.18-128.el5 (mockbuild@hs20-bc1-5.build.redhat.com) (gcc version 4.1.2 20080704 (Red Hat 4.1.2-44)) #1 SMP Wed Dec 17 11:42:39 EST 2008

2.31、/proc/vmstat

当前系统虚拟内存的多种统计数据，信息量可能会比较大，这因系统而有所不同，可读性较好；下面为作者机器上输出信息的一个片段；（2.6以后的内核支持此文件）

[root@rhel5 ~]# more /proc/vmstat

nr_anon_pages 22270

nr_mapped 8542

nr_file_pages 47706

nr_slab 4720

nr_page_table_pages 897

nr_dirty 21

nr_writeback 0

…………

2.32、/proc/zoneinfo

内存区域（zone）的详细信息列表，信息量较大，下面列出的是一个输出片段：

[root@rhel5 ~]# more /proc/zoneinfo

Node 0, zone DMA

pages free 1208

min 28

low 35

high 42

active 439

inactive 1139

scanned 0 (a: 7 i: 30)

spanned 4096

present 4096

nr_anon_pages 192

nr_mapped 141

nr_file_pages 1385

nr_slab 253

nr_page_table_pages 2

nr_dirty 523

nr_writeback 0

nr_unstable 0

nr_bounce 0

protection: (0, 0, 296, 296)

pagesets

all_unreclaimable: 0

prev_priority: 12

start_pfn: 0

…………

三、/proc/sys目录详解

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”。写入操作通常使用类似于“echo DATA > /path/to/your/filename”的格式进行。需要注意的是，即使文件可写，其一般也不可以使用编辑器进行编辑。

3.1、/proc/sys/debug 子目录

3.2、/proc/sys/dev 子目录

为系统上特殊设备提供参数信息文件的目录，其不同设备的信息文件分别存储于不同的子目录中，如大多数系统上都会具有的/proc/sys/dev /cdrom和/proc/sys/dev/raid（如果内核编译时开启了支持raid的功能）目录，其内存储的通常是系统上cdrom和raid的相关参数信息文件。

Linux内核通信之---proc文件系统

使用 /proc 文件系统来访问 Linux 内核的内容，这个虚拟文件系统

在内核空间和用户空间之间打开了一个通信窗口：

/proc 文件系统是一个虚拟文件系统，通过它可以使用一种新的方法在 Linux内核空间和用户间之间进行通信。在 /proc 文件系统中，我们可以将对虚拟文件的读写作为与内核中实体进行通信的一种手段，但是与普通文件不同的是，这些虚拟文件的内容都是动态创建的。本文对 /proc 虚拟文件系统进行了介绍，并展示了它的用法。

最初开发 /proc 文件系统是为了提供有关系统中进程的信息。但是由于这个文件系统非常有用，因此内核中的很多元素也开始使用它来报告信息，或启用动态运行时配置。清单 1 是对 /proc 中部分元素进行一次交互查询的结果。它显示的是 /proc 文件系统的根目录中的内容。注意，在左边是一系列数字编号的文件。每个实际上都是一个目录，表示系统中的一个进程。由于在 GNU/Linux 中创建的第一个进程是 init 进程，因此它的 process-id 为 1。然后对这个目录执行一个 ls 命令，这会显示很多文件。每个文件都提供了有关这个特殊进程的详细信息。/proc 中另外一些有趣的文件有：cpuinfo，它标识了处理器的类型和速度；pci，显示在 PCI 总线上找到的设备；modules，标识了当前加载到内核中的模块。

另外，我们还可以使用 sysctl 来配置这些内核条目。/proc 文件系统并不是 GNU/Linux 系统中的惟一一个虚拟文件系统。在这种系统上，sysfs 是一个与 /proc 类似的文件系统，但是它的组织更好（从 /proc 中学习了很多教训）。不过 /proc 已经确立了自己的地位，因此即使 sysfs 与 /proc 相比有一些优点，/proc 也依然会存在。还有一个 debugfs 文件系统，不过（顾名思义）它提供的更多是调试接口。debugfs 的一个优点是它将一个值导出给用户空间非常简单（实际上这不过是一个调用而已）。

这些文件的解释和意义如下：

cmdline：系统启动时输入给内核命令行参数

cpuinfo：CPU的硬件信息 (型号, 家族, 缓存大小等)

devices：主设备号及设备组的列表，当前加载的各种设备（块设备/字符设备）

dma：使用的DMA通道

filesystems：当前内核支持的文件系统，当没有给 mount(1) 指明哪个文件系统的时候， mount(1) 就依靠该文件遍历不同的文件系统

interrupts ：中断的使用及触发次数，调试中断时很有用

ioports I/O：当前在用的已注册 I/O 端口范围

kcore：该伪文件以 core 文件格式给出了系统的物理内存映象(比较有用)，可以用 GDB 查探当前内核的任意数据结构。该文件的总长度是物理内存 (RAM) 的大小再加上 4KB

kmsg：可以用该文件取代系统调用 syslog(2) 来记录内核日志信息，对应dmesg命令

kallsym：内核符号表，该文件保存了内核输出的符号定义, modules(X)使用该文件动态地连接和捆绑可装载的模块

loadavg：负载均衡，平均负载数给出了在过去的 1、 5,、15 分钟里在运行队列里的任务数、总作业数以及正在运行的作业总数。

locks：内核锁。

meminfo物理内存、交换空间等的信息，系统内存占用情况，对应df命令。

misc：杂项。

modules：已经加载的模块列表，对应lsmod命令。

mounts：已加载的文件系统的列表，对应mount命令，无参数。

partitions：系统识别的分区表。

slabinfo：sla池信息。

stat：全面统计状态表，CPU内存的利用率等都是从这里提取数据。对应ps命令。

swaps：对换空间的利用情况。

version：指明了当前正在运行的内核版本。

可加载内核模块（LKM）是用来展示 /proc 文件系统的一种简单方法，这是因为这是一种用来动态地向 Linux 内核添加或删除代码的新方法。LKM 也是 Linux 内核中为设备驱动程序和文件系统使用的一种流行机制。如果你曾经重新编译过 Linux 内核，就可能会发现在内核的配置过程中，有很多设备驱动程序和其他内核元素都被编译成了模块。如果一个驱动程序被直接编译到了内核中，那么即使这个驱动程序没有运行，它的代码和静态数据也会占据一部分空间。但是如果这个驱动程序被编译成一个模块，就只有在需要内存并将其加载到内核时才会真正占用内存空间。

集成到 /proc 文件系统中

内核程序员可以使用的标准 API，LKM 程序员也可以使用。

方法一：(create_proc_entry创建proc文件)

1.1 .创建目录：

[c]
 struct proc_dir_entry *proc_mkdir(const char *name,  
                 struct proc_dir_entry *parent);  

1.2 .创建proc文件：

[c]
 struct proc_dir_entry *create_proc_entry( const char *name,  mode_t mode,  
                 struct proc_dir_entry *parent );  

create_proc_entry函数用于创建一个一般的proc文件，其中name是文件名，比如“hello”，mode是文件模式，parent是要创建的proc文件的父目录（若parent = NULL则创建在/proc目录下）。create_proc_entry 的返回值是一个 proc_dir_entry 指针（或者为 NULL，说明在 create 时发生了错误）。然后就可以使用这个返回的指针来配置这个虚拟文件的其他参数，例如在对该文件执行读操作时应该调用的函数。

[html]

struct proc_dir_entry {

......

const struct file_operations *proc_fops; <==文件操作结构体

struct proc_dir_entry *next, *parent, *subdir;

void *data;

read_proc_t *read_proc; <==读回调

write_proc_t *write_proc; <==写回调

......

};

1.3 .删除proc文件/目录：

[c]  
 void remove_dir_entry(const char *name, struct proc_dir_entry *parent);  

要从 /proc 中删除一个文件，可以使用 remove_proc_entry 函数。要使用这个函数，我们需要提供文件名字符串，以及这个文件在 /proc 文件系统中的位置（parent）。

3、proc文件读回调函数

static int (*proc_read)(char *page, char **start, off_t off, int count, int *eof, void *data)；

4、proc文件写回调函数

static int proc_write_foobar(struct file *file, const char *buffer, unsigned long count, void *data);

proc文件实际上是一个叫做proc_dir_entry的struct(定义在proc_fs.h)，该struct中有int read_proc和int write_proc两个元素，要实现proc的文件的读写就要给这两个元素赋值。但这里不是简单地将一个整数赋值过去就行了，需要实现两个回调函数。在用户或应用程序访问该proc文件时，就会调用这个函数，实现这个函数时只需将想要让用户看到的内容放入page即可。在用户或应用程序试图写入该proc文件时，就会调用这个函数，实现这个函数时需要接收用户写入的数据（buff参数）。

写回调函数

我们可以使用 write_proc 函数向 /proc 中写入一项。这个函数的原型如下：

int mod_write( struct file *filp, const char __user *buff,               unsigned long len, void *data );

filp 参数实际上是一个打开文件结构（我们可以忽略这个参数）。buff 参数是传递给您的字符串数据。缓冲区地址实际上是一个用户空间的缓冲区，因此我们不能直接读取它。len 参数定义了在 buff 中有多少数据要被写入。data 参数是一个指向私有数据的指针。在这个模块中，我们声明了一个这种类型的函数来处理到达的数据。

Linux 提供了一组 API 来在用户空间和内核空间之间移动数据。对于 write_proc 的情况来说，我们使用了 copy_from_user 函数来维护用户空间的数据。

读回调函数

我们可以使用 read_proc 函数从一个 /proc 项中读取数据（从内核空间到用户空间）。这个函数的原型如下：

int mod_read( char *page, char **start, off_t off,              int count, int *eof, void *data );

page 参数是这些数据写入到的位置，其中 count 定义了可以写入的最大字符数。在返回多页数据（通常一页是 4KB）时，我们需要使用 start和 off 参数。当所有数据全部写入之后，就需要设置 eof（文件结束参数）。与 write 类似，data 表示的也是私有数据。此处提供的 page 缓冲区在内核空间中。因此，我们可以直接写入，而不用调用 copy_to_user。

实例代码：

[cpp]

1. #include <linux/module.h>
2. #include <linux/kernel.h>
3. #include <linux/init.h>
4. #include <linux/proc_fs.h>
5. #include <linux/jiffies.h>
6. #include <asm/uaccess.h>
9. #define MODULE_VERS "1.0"
10. #define MODULE_NAME "procfs_example"
12. #define FOOBAR_LEN 8
14. struct fb_data_t {
15. char name[FOOBAR_LEN + 1];
16. char value[FOOBAR_LEN + 1];
17. };
20. static struct proc_dir_entry *example_dir, *foo_file;
22. struct fb_data_t foo_data;
24. static int proc_read_foobar(char *page, char **start,
25. off_t off, int count,
26. int *eof, void *data)
27. {
28. int len;
29. struct fb_data_t *fb_data = (struct fb_data_t *)data;
31. /* DON'T DO THAT - buffer overruns are bad */
32. len = sprintf(page, "%s = '%s'\n",
33. fb_data->name, fb_data->value);
35. return len;
36. }
39. static int proc_write_foobar(struct file *file,
40. const char *buffer,
41. unsigned long count,
42. void *data)
43. {
44. int len;
45. struct fb_data_t *fb_data = (struct fb_data_t *)data;
47. if(count > FOOBAR_LEN)
48. len = FOOBAR_LEN;
49. else
50. len = count;
52. if(copy_from_user(fb_data->name, buffer, len))
53. return -EFAULT;
55. fb_data->value[len] = '\0';
57. return len;
58. }
61. static int __init init_procfs_example(void)
62. {
63. int rv = 0;
65. /* create directory */
66. example_dir = proc_mkdir(MODULE_NAME, NULL);
67. if(example_dir == NULL) {
68. rv = -ENOMEM;
69. goto out;
70. }
72. /* create foo and bar files using same callback
73. * functions
74. */
75. foo_file = create_proc_entry("foo", 0644, example_dir);
76. if(foo_file == NULL) {
77. rv = -ENOMEM;
78. goto no_foo;
79. }
81. strcpy(foo_data.name, "foo");
82. strcpy(foo_data.value, "foo");
83. foo_file->data = &foo_data;
84. foo_file->read_proc = proc_read_foobar;
85. foo_file->write_proc = proc_write_foobar;
87. /* everything OK */
88. printk(KERN_INFO "%s %s initialised\n",
89. MODULE_NAME, MODULE_VERS);
90. return 0;
93. no_foo:
94. remove_proc_entry("jiffies", example_dir);
96. out:
97. return rv;
98. }
101. static void __exit cleanup_procfs_example(void)
102. {
104. remove_proc_entry("foo", example_dir);
105. remove_proc_entry(MODULE_NAME, NULL);
107. printk(KERN_INFO "%s %s removed\n",
108. MODULE_NAME, MODULE_VERS);
109. }
112. module_init(init_procfs_example);
113. module_exit(cleanup_procfs_example);
115. MODULE_AUTHOR("Erik Mouw");
116. MODULE_DESCRIPTION("procfs examples");
117. MODULE_LICENSE("GPL");