深刻理解linux系统下proc文件系统内容

深刻理解linux系统下proc文件系统内容

• 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一样的是，/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，用户能够经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，甚至能够经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做虚拟文件，并具备一些独特的特色。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，但文件自己的大小却会显示为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一般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，这些文件一般会按照相关性进行分类存储于不一样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全部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（能够想象获得，在某进程结束后其相关目录则会消失）。

大多数虚拟文件可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能够一目了然，但也有文件的信息却不怎么具备可读性。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查看时却能够有着不错的表现。


1、        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，每一个目录中是当程自己相关信息的文件。下面是做者系统（RHEL5.3）上运行的一个PID为2674的进程saslauthd的相关文件，其中有些文件是每一个进程都会具备的，后文会对这些常见文件作出说明。

[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

1.一、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

1.二、cwd — 指向当前进程运行目录的一个符号连接；

1.三、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

1.四、exe — 指向启动当前进程的可执行文件（完整路径）的符号连接，经过/proc/N/exe能够启动当前进程的一个拷贝；

1.五、fd — 这是个目录，包含当前进程打开的每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连接；

[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

1.六、limits — 当前进程所使用的每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之后的内核版本支持此功能）；

1.七、maps — 当前进程关联到的每一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

1.八、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；

1.九、root — 指向当前进程运行根目录的符号连接；在Unix和Linux系统上，一般采用chroot命令使每一个进程运行于独立的根目录；

1.十、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，一般由ps命令使用；

1.十一、statm — 当前进程占用内存的状态信息，一般以“页面”（page）表示；

1.十二、status — 与stat所提供信息相似，但可读性较好，以下所示，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 …………

1.1三、task — 目录文件，包含由当前进程所运行的每个线程的相关信息，每一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，这相似于其内容相似于每一个进程目录中的内容；（内核2.6版本之后支持此功能）

2、/proc目录下常见的文件介绍

2.一、/proc/apm
高级电源管理（APM）版本信息及电池相关状态信息，一般由apm命令使用；

2.二、/proc/buddyinfo
用于诊断内存碎片问题的相关信息文件；

2.三、/proc/cmdline
在启动时传递至内核的相关参数信息，这些信息一般由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

2.四、/proc/cpuinfo
处理器的相关信息的文件；

2.五、/proc/crypto
系统上已安装的内核使用的密码算法及每一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 …………

2.六、/proc/devices
系统已经加载的全部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   …………

2.七、/proc/diskstats
每块磁盘设备的磁盘I/O统计信息列表；（内核2.5.69之后的版本支持此功能）

2.八、/proc/dma
每一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

2.九、/proc/execdomains
内核当前支持的执行域（每种操做系统独特“个性”）信息列表；

[root@rhel5 ~]# more /proc/execdomains 0-0     Linux                   [kernel]

2.十、/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；

2.十一、/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的文件系统表示不须要块设备的支持；一般mount一个设备时，若是没有指定文件系统类型将经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 ………… …………

2.十二、/proc/interrupts
X86或X86_64体系架构系统上每一个IRQ相关的中断号列表；多路处理器平台上每一个CPU对于每一个I/O设备均有本身的中断号；

[root@rhel5 ~]# more /proc/interrupts            CPU0         0:    1305421    IO-APIC-edge  timer   1:         61    IO-APIC-edge  i8042 185:       1068   IO-APIC-level  eth0 …………

2.1三、/proc/iomem
每一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

http://www.centos.org/docs/5/html/5.1/Deployment_Guide/s2-proc-iomem.html

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

00000000-0009fbff : System RAM
0009fc00-0009ffff : reserved 
000a0000-000bffff : Video RAM area
000c0000-000c7fff : Video ROM 
000f0000-000fffff : System ROM
00100000-07ffffff : System RAM   
00100000-00291ba8 : Kernel code
00291ba9-002e09cb : 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
  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

2.1四、/proc/ioports
当前正在使用且已经注册过的与物理设备进行通信的输入-输出端口范围信息列表；以下面所示，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 …………

2.1五、/proc/kallsyms
模块管理工具用来动态连接或绑定可装载模块的符号定义，由内核输出；（内核2.5.71之后的版本支持此功能）；一般这个文件中的信息量至关大；

[root@rhel5 ~]# more /proc/kallsyms c04011f0 T _stext c04011f0 t run_init_process c04011f0 T stext   …………

2.1六、/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，所以，一般由GBD一般调试工具使用，但不能使用文件查看命令打开此文件；

2.1七、/proc/kmsg
此文件用来保存由内核输出的信息，一般由/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；

2.1八、/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，相似于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建立的进程的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

2.1九、/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；每一个锁定占据一行，且具备一个唯一的编号；以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；第三列也一般由两种类型，ADVISORY表示不容许其余用户锁定此文件，但容许读取，MANDATORY表示此文件锁按期间不容许其余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，其显示为以下状态：

[root@rhel5 ~]# less /proc/mdstat Personalities : unused devices: <none>

2.2一、/proc/meminfo
系统中关于当前内存的利用情况等的信息，常由free命令使用；可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 …………

2.2二、/proc/mounts
在内核2.4.29版本之前，此文件的内容为系统当前挂载的全部文件系统，在2.4.19之后的内核中引进了每一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（每一个进程自身挂载名称空间中的全部挂载点列表）文件的符号连接；/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

以下所示，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 …………

2.2三、/proc/modules
当前装入内核的全部模块名称列表，能够由lsmod命令使用，也能够直接查看；以下所示，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 …………

2.2四、/proc/partitions
块设备每一个分区的主设备号（major）和次设备号（minor）等信息，同时包括每一个分区所包含的块（block）数目（以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

2.2五、/proc/pci
内核初始化时发现的全部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，能够用“/sbin/lspci –vb”命令得到较易理解的相关信息；在2.6内核之后，此文件已为/proc/bus/pci目录及其下的文件代替；

2.2六、/proc/slabinfo
在内核中频繁使用的对象（如inode、dentry等）都有本身的cache，即slab pool，而/proc/slabinfo文件列出了这些对象相关slap的信息；详情能够参见内核文档中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 ………… ………… …………

2.2七、/proc/stat
实时追踪自系统上次启动以来的多种统计信息；以下所示，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，发生的全部的中断的次数；而后每一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如今为止的时间，单位为秒；
“processes (total_forks) 自系统启动以来所建立的任务的个数目；
“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

2.2八、/proc/swaps
当前系统上的交换分区及其空间利用信息，若是有多个交换分区的话，则会每一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；下面是做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

2.2九、/proc/uptime
系统上次启动以来的运行时间，以下所示，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，在做者的RHEL5.3上还会显示系统安装的gcc版本，以下所示；

[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

2.3一、/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，这因系统而有所不一样，可读性较好；下面为做者机器上输出信息的一个片断；（2.6之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 …………

2.3二、/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断：

[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 …………

3、/proc/sys目录详解

与 /proc下其它文件的“只读”属性不一样的是，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，事先可使用“ls -l”命令查看某文件是否“可写入”。写入操做一般使用相似于“echo  DATA > /path/to/your/filename”的格式进行。须要注意的是，即便文件可写，其通常也不可使用编辑器进行编辑。

3.一、/proc/sys/debug 子目录
此目录一般是一空目录；

3.二、/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，其不一样设备的信息文件分别存储于不一样的子目录中，如大多数系统上都会具备的/proc/sys/dev /cdrom和/proc/sys/dev/raid（若是内核编译时开启了支持raid的功能） 目录，其内存储的一般是系统上cdrom和raid的相关参数信息文件。

 

 

 

 

Linux内核通讯之---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讯窗口：

/proc 文件系统是一个虚拟文件系统，经过它可使用一种新的方法在 Linux内核空间和用户间之间进行通讯。在 /proc 文件系统中，咱们能够将对虚拟文件的读写做为与内核中实体进行通讯的一种手段，可是与普通文件不一样的是，这些虚拟文件的内容都是动态建立的。本文对 /proc 虚拟文件系统进行了介绍，并展现了它的用法。

 

最初开发 /proc 文件系统是为了提供有关系统中进程的信息。可是因为这个文件系统很是有用，所以内核中的不少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。每一个实际上都是一个目录，表示系统中的一个进程。因为在 GNU/Linux 中建立的第一个进程是 init 进程，所以它的 process-id 为 1。而后对这个目录执行一个 ls 命令，这会显示不少文件。每一个文件都提供了有关这个特殊进程的详细信息。/proc 中另一些有趣的文件有：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，咱们还可使用 sysctl 来配置这些内核条目。/proc 文件系统并非 GNU/Linux 系统中的唯一一个虚拟文件系统。在这种系统上，sysfs 是一个与 /proc 相似的文件系统，可是它的组织更好（从 /proc 中学习了不少教训）。不过 /proc 已经确立了本身的地位，所以即便 sysfs 与 /proc 相比有一些优势，/proc 也依然会存在。还有一个 debugfs 文件系统，不过（顾名思义）它提供的更可能是调试接口。debugfs 的一个优势是它将一个值导出给用户空间很是简单（实际上这不过是一个调用而已）。

 

这些文件的解释和意义以下：

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，当前加载的各类设备（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) 指明哪一个文件系统的时候， mount(1) 就依靠该文件遍历不一样的文件系统 interrupts ：中断的使用及触发次数，调试中断时颇有用  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)，能够用 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：能够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)使用该文件动态地链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 一、 5,、15 分钟里在运行队列里的任务数、总做业数以及正在运行的做业总数。 locks：内核锁 。 meminfo物理内存、交换空间等的信息，系统内存占用状况，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：对换空间的利用状况。  version：指明了当前正在运行的内核版本。

 

可加载内核模块（LKM）是用来展现 /proc 文件系统的一种简单方法，这是由于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。若是你曾经从新编译过 Linux 内核，就可能会发如今内核的配置过程当中，有不少设备驱动程序和其余内核元素都被编译成了模块。若是一个驱动程序被直接编译到了内核中，那么即便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。可是若是这个驱动程序被编译成一个模块，就只有在须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

内核程序员可使用的标准 API，LKM 程序员也可使用。

 

 

方法一：(create_proc_entry建立proc文件)

1.1 .建立目录：

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

1.2 .建立proc文件：

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

create_proc_entry函数用于建立一个通常的proc文件，其中name是文件名，好比“hello”，mode是文件模式，parent是要建立的proc文件的父目录（若parent = NULL则建立在/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）。而后就可使用这个返回的指针来配置这个虚拟文件的其余参数，例如在对该文件执行读操做时应该调用的函数。

 

[html]  view plain  copy

 

 struct proc_dir_entry {
     ......
     const struct file_operations *proc_fops;    <==文件操做结构体
     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：

 

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

 

要从 /proc 中删除一个文件，可使用 remove_proc_entry 函数。要使用这个函数，咱们须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）。

 

 

三、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)；

 

四、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文件其实是一个叫作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好了，须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便可。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，实现这个函数时须要接收用户写入的数据（buff参数）。

写回调函数

咱们可使用 write_proc 函数向 /proc 中写入一项。这个函数的原型以下：

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

filp 参数其实是一个打开文件结构（咱们能够忽略这个参数）。buff 参数是传递给您的字符串数据。缓冲区地址其实是一个用户空间的缓冲区，所以咱们不能直接读取它。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，咱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 的状况来讲，咱们使用了 copy_from_user 函数来维护用户空间的数据。

读回调函数

咱们可使用 read_proc 函数从一个 /proc 项中读取数据（从内核空间到用户空间）。这个函数的原型以下：

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 定义了能够写入的最大字符数。在返回多页数据（一般一页是 4KB）时，咱们须要使用 start和 off 参数。当全部数据所有写入以后，就须要设置 eof（文件结束参数）。与 write 相似，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。所以，咱们能够直接写入，而不用调用 copy_to_user。

 

实例代码：

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/jiffies.h>
#include <asm/uaccess.h>


#define MODULE_VERS "1.0"
#define MODULE_NAME "procfs_example"

#define FOOBAR_LEN 8

struct fb_data_t {
    char name[FOOBAR_LEN + 1];
    char value[FOOBAR_LEN + 1];
};


static struct proc_dir_entry *example_dir, *foo_file;

struct fb_data_t foo_data;

static int proc_read_foobar(char *page, char **start,
                off_t off, int count,
                int *eof, void *data)
{
    int len;
    struct fb_data_t *fb_data = (struct fb_data_t *)data;

    /* DON'T DO THAT - buffer overruns are bad */
    len = sprintf(page, "%s = '%s'\n",
              fb_data->name, fb_data->value);

    return len;
}


static int proc_write_foobar(struct file *file,
                 const char *buffer,
                 unsigned long count,
                 void *data)
{
    int len;
    struct fb_data_t *fb_data = (struct fb_data_t *)data;

    if(count > FOOBAR_LEN)
        len = FOOBAR_LEN;
    else
        len = count;

    if(copy_from_user(fb_data->name, buffer, len))
        return -EFAULT;

    fb_data->value[len] = '\0';

    return len;
}


static int __init init_procfs_example(void)
{
    int rv = 0;

    /* create directory */
    example_dir = proc_mkdir(MODULE_NAME, NULL);
    if(example_dir == NULL) {
        rv = -ENOMEM;
        goto out;
    }

    /* create foo and bar files using same callback
     * functions
     */
    foo_file = create_proc_entry("foo", 0644, example_dir);
    if(foo_file == NULL) {
        rv = -ENOMEM;
        goto no_foo;
    }

    strcpy(foo_data.name, "foo");
    strcpy(foo_data.value, "foo");
    foo_file->data = &foo_data;
    foo_file->read_proc = proc_read_foobar;
    foo_file->write_proc = proc_write_foobar;

    /* everything OK */
    printk(KERN_INFO "%s %s initialised\n",
           MODULE_NAME, MODULE_VERS);
    return 0;


no_foo:
    remove_proc_entry("jiffies", example_dir);

out:
    return rv;
}


static void __exit cleanup_procfs_example(void)
{

    remove_proc_entry("foo", example_dir);
    remove_proc_entry(MODULE_NAME, NULL);

    printk(KERN_INFO "%s %s removed\n",
           MODULE_NAME, MODULE_VERS);
}


module_init(init_procfs_example);
module_exit(cleanup_procfs_example);

MODULE_AUTHOR("Erik Mouw");
MODULE_DESCRIPTION("procfs examples");
MODULE_LICENSE("GPL");