Linux中不可错过的信息宝库

悠悠 2022-04-15 00:51 190阅读 0赞

## 前言 ##

proc文件系统是一个虚拟文件系统，它存储了当前内核运行状态相关文件，并且文件的内容都是动态创建的。用户可以通过查看这些文件获取系统状态以及当前正在运行的进程信息。而通过了解这些信息，能够帮助我们帮助我们定位疑难问题。本文将简单介绍通过proc文件系统能够获取哪些有用的信息。

## 总览 ##

我们进入到/proc目录下，查看所有文件：

cd /proc
    ls -al
    774  acpi         iomem        mtrr           uptime
    775  asound       ioports      net            version
    781  buddyinfo    irq          pagetypeinfo   version_signature
    782  bus          kallsyms     partitions     vmallocinfo
    8    cgroups      kcore        sched_debug    vmstat
    813  cmdline      keys         schedstat      zoneinfo
    9    consoles     key-users    scsi
    973  cpuinfo      kmsg         self
    974  crypto       kpagecgroup  slabinfo
    978  devices      kpagecount   softirqs
    98   diskstats    kpageflags   stat
    983  dma          loadavg      swaps
    984  driver       locks        sys
    987  execdomains  mdstat       sysrq-trigger
    99   fb           meminfo      sysvipc
    994  filesystems  misc         thread-self
    996  fs           modules      timer_list
    998  interrupts   mounts       tty
    （列出部分内容）

可以看到有三类内容：

*  普通文件，如version，它存放的是内核版本相关信息
 *  以数值命名的文件夹，如1，它存放的是init进程相关信息
 *  非数字命名的文件夹，如drivers，它存放的是驱动相关信息

事实上，很多获取系统信息的命令都是通过读取/proc下相关文件内容获取的，例如uname，df，ps等。多数情况下，它们能满足我们对系统状态的查看需求，但是并不尽然，因此我们需要简单了解/proc下的文件，帮助我们获取更多信息。毕竟它是一个巨大的信息宝库。

## 查看系统状态信息 ##

查看cpu信息-cpuinfo

cat /proc/cpuinfo

列出的内容较多，这里不展示。举例说明几点，其他内容可自行查阅：

*  processor，逻辑CPU。例如本人的电脑的逻辑CPU有4个，那么cpuinfo中会有4条CPU信息记录。
 *  model name，CPU信息。例如本人的CPU信息为：Intel(R) Core(TM) i5-5200U CPU @ 2.20GHz，表明是intel的i5 低压处理器，主频为2.2GHz。
 *  cache size，CPU二级缓存大小。

查看物理内存，交换空间信息-meminfo

head -2 meminfo #读取前两行内容
    MemTotal:        8039600 kB #可支配内存
    MemFree:         2762872 kB #尚未使用内存

查看网络流量情况-dev

watch -n 1 cat /proc/net/dev #实时刷新网络流量信息

因篇幅有限，系统状态信息文件不再一一介绍，它们所包含内容大致如下：

*  loadavg 负载均衡
 *  swaps 交换空间使用情况
 *  mounts 已加载的文件系统列表
 *  iomem 物理地址分配情况
 *  version 内核版本信息
 *  partitions 分区表
 *  diskstats 每块磁盘设备的磁盘I/O统计信息列表
 *  interrupts 中断的使用及触发情况
 *  zoneinfo 内存区域的详细信息列表

## 查看进程相关信息 ##

以数字命名的文件夹中存储着进程的相关信息。而数字本身就是该进程的pid。也就是说，如果想要知道某个进程当前更多的状态信息，只需要知道该进程的pid(参考[ps命令常见实用用法][ps])，然后读取/proc/pid下的文件夹或文件内容即可。

我们随意进入一个进程id的进程信息文件夹，例如：

cd /proc/7263
    ls
    attr             exe        mounts         projid_map    status
    autogroup        fd         mountstats     root          syscall
    auxv             fdinfo     net            sched         task
    cgroup           gid_map    ns             schedstat     timers
    clear_refs       io         numa_maps      sessionid     timerslack_ns
    cmdline          limits     oom_adj        setgroups     uid_map
    comm             loginuid   oom_score      smaps         wchan
    coredump_filter  map_files  oom_score_adj  smaps_rollup
    cpuset           maps       pagemap        stack
    cwd              mem        patch_state    stat
    environ          mountinfo  personality    statm

我们可以看到该进程的很多内容，包括：

*  cmdline 用于开始进程的命令
 *  cwd 当前进程工作目录的一个符号链接
 *  environ 可用进程环境变量的列表
 *  exe 正在进程中运行的程序链接
 *  fd/ 这个目录包含了进程打开的文件描述符
 *  mem 进程在内存中的内容
 *  status 进程的状态信息
 *  statm 进程的内存使用信息
 *  limits 进程的软限制，硬限制等信息
 *  maps 进程的内存区域映射信息
 *  stack 当前进程的内核调用栈信息
 *  syscall 进程正在执行的系统调用
 *  task 进程下的线程信息
 *  …

/proc/pid下的内容很多，我们不一一列举。那么这些内容有什么用呢？我们举几个简单的例子。例如我们发现程序运行时打开一个文件失败，并且没有足够的信息判断失败原因，那么我们就可以考虑查看该进程打开的文件描述符是否已达到上限。这里我们可以查看/proc/pid下的limits中的文件描述符限制数量：

sed -n "/open/p" limits
    Max open files            1024                 1048576              files

可以看到最大可打开的文件数量的软限制为1024，而再次进入到fd目录，计算总的打开的文件数量（参考[ls命令常见实用用法][ls]）：

ls -lR | grep "^l" | wc -l
    4

这里得到的大小为4，很显然没有超出打开的最大文件数量限制。我们甚至还可以看到到底打开了哪些文件：

ls -al
    lrwx------ 1 hyb hyb 64 11月 18 11:36 0 -> /dev/pts/2
    lrwx------ 1 hyb hyb 64 11月 18 11:36 1 -> /dev/pts/2
    lrwx------ 1 hyb hyb 64 11月 18 11:18 2 -> /dev/pts/2
    (列出部分内容)

注：文件描述符0，1，2分别代表了标准输入，标准输出和标准错误输出。

再比如，进程在当前目录创建一个文件失败，而又无更多异常信息，可以查看进程的cwd链接指向，如果指向了一个不在预期内的目录，那么可能是工作目录被意外更改掉了。

## 总结 ##

proc文件系统相关内容过于丰富，本文仅仅做简单介绍。每一项的具体内容含义，以及在实际中的应用，本文不做过多阐述，后面的文章将会继续介绍。/proc/pid下的内容对于问题的定位也十分地有帮助，本文只有简单举例，更多的使用也会在后续文章中不断应用。