深入解析Linux /proc文件系统

                                                      Linux的/proc目录

proc文件系统是一个伪文件系统，它只存在内存当中，而不占用外存空间。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文件时，proc文件系统是动态从系统内核读出所需信息并提交的。  下面简要介绍其下文件：/proc/cpuinfo  cpu信息 /proc/partitions  系统识别的分区表/proc/meminfo  内存信息/proc/uptime  系统正常运行时间/proc/devices  可以用到的设备（块设备/字符设备）/proc/interrupts  中断进程/proc/kmsg  内核信息  并不是所有这些目录在你的系统中都有，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。
  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。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。proc文件系统的名字就是由之而起。/proc/sys目录下存放着大多数的内核参数，并且设计成可以在系统运行的同时进行更改, 不过重新启动机器后会失效，可以通过更改/proc/sys中内核参数对应的文件 /etc/sysctl.conf 的内核参数来永久更改。 在/proc/sys/下有几个重要目录：/proc/sys/kernel/hostname/proc/sys/net/ipv4/ip_forward/proc/sys/vm/drop_caches/proc/sys/vm/swappiness 要改变内核的参数，可以用vi编辑或echo参数重定向到文件。还有命令“sysctl”, 其作用在运行时配置内核参数其中，   sysctl  -a  显示所有的系统参数    sysctl  -p  从指定的文件加载系统参数  sysctl  -w  改动某个指定参数的值 与/dev目录相关的一些命令选项：   free  显示内存信息    -b 　以Byte为单位显示内存使用情况
　　-k 　以KB为单位显示内存使用情况
　　-m 　以MB为单位显示内存使用情况
　　-o 　不显示缓冲区调节列
　　-s 　持续观察内存使用状况
　　-t 　显示内存总和列
　　-V 　显示版本信息   vmstat  对内存使用监视   swapon  -s  显示交换分区信息   swapon  -a  激活所有在/etc/fstab中有sw标记的分区   swapon  -p  后面接数字，设定交换分区优先级   pmap  查看一个具体进程所用内存的分布情况   ps   主要用于监控后台进程的工作情况     -e 显示所有进程
　　-f  全格式
　　-h  不显示标题
　　-l  长格式
　　-w  宽输出
　　-a  显示终端上的所有进程
　　-r  只显示正在运行的   top  显示系统当前的进程和其他状况
       -d  指定屏幕刷新的时间间隔       -i  不显示闲置或僵死进程    gnome-system-monitor   uname      -a  显示信息依次是：内核名称，主机名，内核版本号，内核版本，硬件名，处理器类型，硬件平台类型，操作系统名称      -n  主机名称      -m  cpu名称      -r  内核版本号      -s  内核名称      -v  操作系统版本号      -p  处理器类型      -i  硬件平台类型   -o  操作系统名称 uptime     显示信息依次为：现在时间、系统已经运行了多长时间、目前有多少登陆用户、系统在过去的1分钟、5分钟和15分钟内的平均负载   -V  查询版本号   tload   显示系统负载情况         -d<间隔秒数> 　设置tload检测系统负载的间隔时间，单位以秒计算　　     -s<刻度大小> 　设置图表的垂直刻度大小，单位以列计算 -V 　显示版本信息 
   mknod   创建设备文件


linux proc接口的建立与使用
 /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? 内核空间和用户空间之间进行通信。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。

/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。

/proc 文件系统包含了一些目录（用作组织信息的方式）和虚拟文件。虚拟文件可以向用户呈现内核中的一些信息，也可以用作一种从用户空间向内核发送信息的手段。

尽管像本文这样短小的一篇文章无法详细介绍 /proc 的所有用法，但是它依然对这两种用法进行了展示，从而可以让我们体会一下 /proc 是多么强大。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。例如，要查看 init 的 command-line 项的内容，只需对 cmdline 文件执行 cat 命令。

/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。

清单 1. 对 /proc 的交互过程
        
[root@plato]# ls /proc
1     2040  2347  2874  474          fb           mdstat      sys
104   2061  2356  2930  9            filesystems  meminfo     sysrq-trigger
113   2073  2375  2933  acpi         fs           misc        sysvipc
1375  21    2409  2934  buddyinfo    ide          modules     tty
1395  2189  2445  2935  bus          interrupts   mounts      uptime
1706  2201  2514  2938  cmdline      iomem        mtrr        version
179   2211  2515  2947  cpuinfo      ioports      net         vmstat
180   2223  2607  3     crypto       irq          partitions
181   2278  2608  3004  devices      kallsyms     pci
182   2291  2609  3008  diskstats    kcore        self
2     2301  263   3056  dma          kmsg         slabinfo
2015  2311  2805  394   driver       loadavg      stat
2019  2337  2821  4     execdomains  locks        swaps
[root@plato 1]# ls /proc/1
auxv     cwd      exe  loginuid  mem     oom_adj    root  statm   task
cmdline  environ  fd   maps      mounts  oom_score  stat  status  wchan
[root@plato]# cat /proc/1/cmdline
init [5]
[root@plato]#

 


清单 2 展示了对 /proc 中的一个虚拟文件进行读写的过程。这个例子首先检查内核的 TCP/IP 栈中的 IP 转发的目前设置，然后再启用这种功能。