【性能】Linux 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。 

# ls  -l  /proc


/proc/cpuinfo

这个文件提供了有关系统CPU的多种信息。这些信息是从内核里对CPU的测试代码中得到的。文件列出了CPU的普通型号(386,486,586,686 等),以及能得到的更多特定信息(制造商,型号和版本)。文件还包含了以bogomips表示的处理器速度,而且如果检测到CPU的多种特性或者bug, 文件还会包含相应的标志。这个文件的格式为:文件由多行构成,每行包括一个域名称,一个冒号和一个值。


/proc/devices

这个文件列出字符和块设备的主设备号,以及分配到这些设备号的设备名称。


/proc/dma

这个文件列出由驱动程序保留的DMA通道和保留它们的驱动程序名称。casade项供用于把次DMA控制器从主控制器分出的DMA行所使用;这一行不能用于其它用途。


/proc/filesystems

这个文件列出可供使用的文件系统类型,一种类型一行。虽然它们通常是编入内核的文件系统类型,但该文件还可以包含可加载的内核模块加入的其它文件系统类型。


/proc/interrupts

这个文件的每一行都有一个保留的中断。每行中的域有:中断号,本行中断的发生次数,可能带有一个加号的域(SA_INTERRUPT标志设置),以及登记 这个中断的驱动程序的名字。可以在安装新硬件前,像查看/proc/dma和/proc/ioports一样用cat命令手工查看手头的这个文件。这几个 文件列出了当前投入使用的资源(但是不包括那些没有加载驱动程序的硬件所使用的资源)。


/proc/ioports

这个文件列出了诸如磁盘驱动器,以太网卡和声卡设备等多种设备驱动程序登记的许多I/O端口范围。


proc/kcore

这个文件是系统的物理内存以core文件格式保存的文件。例如,GDB能用它考察内核的数据结构。它不是纯文本,而是/proc目录下为数不多的几个二进制格式的项之一。


/proc/kmsg

这个文件用于检索用printk生成的内核消息。任何时刻只能有一个具有超级用户权限的进程可以读取这个文件。也可以用系统调用syslog检索这些消息。通常使用工具dmesg或守护进程klogd检索这些消息。


/proc/ksyms

这个文件列出了已经登记的内核符号;这些符号给出了变量或函数的地址。每行给出一个符号的地址,符号名称以及登记这个符号的模块。程序ksyms,insmod和kmod使用这个文件。它还列出了正在运行的任务数,总任务数和最后分配的PID。


/proc/loadavg

这个文件给出以几个不同的时间间隔计算的系统平均负载,这就如同uptime命令显示的结果那样。前三个数字是平均负载。这是通过计算过去1分钟,5分钟,15分钟里运行队列中的平均任务数得到的。随后是正在运行的任务数和总任务数。最后是上次使用的进程号。


/proc/locks

这个文件包含在打开的文件上的加锁信息。文件中的每一行描述了特定文件和文档上的加锁信息以及对文件施加的锁的类型。内核也可以需要时对文件施加强制性锁。


/proc/mdstat

这个文件包含了由md设备驱动程序控制的RAID设备信息。


proc/meminfo

这个文件给出了内存状态的信息。它显示出系统中空闲内存,已用物理内存和交换内存的总量。它还显示出内核使用的共享内存和缓冲区总量。这些信息的格式和free命令显示的结果类似。


/proc/misc

这个文件报告用内核函数misc_register登记的设备驱动程序。


/proc/modules

这个文件给出可加载内核模块的信息。lsmod程序用这些信息显示有关模块的名称,大小,使用数目方面的信息。


/proc/mounts

这个文件是/etc/mtab文件的格式给出当前系统所安装的文件系统信息。这个文件也能反映出任何手工安装从而在/etc/mtab文件中没有包含的文件系统。


/proc/pci

这个文件给出PCI设备的信息。用它可以方便地诊断PCI问题。你可以从这个文件中检索到的信息包括诸如IDE接口或USB控制器这样的设备,总线,设备和功能编号,设备延迟以及IRQ编号。


/proc/stat

这个文件包含的信息有CPU利用率,磁盘,内存页,内存对换,全部中断,接触开关以及赏赐自举时间(自1970年1月1日起的秒数)。


第一列表示的是 CPU 编号,如 cpu0、cpu1 ,而第一行没有编号的 cpu ,表示的是所有 CPU 的累加。其他列则表示不同场景下 CPU 的累加节拍数,它的单位是 USER_HZ,也就是 10 ms(1/100 秒),所以这其实就是不同场景下的 CPU 时间。


proc/uptime

这个文件给出自从上次系统自举以来的秒数,以及其中有多少秒处于空闲。这主要供uptime程序使用。比较这两个数字能够告诉你长期来看CPU周期浪费的比例。


proc/version

这个文件只有一行内容,说明正在运行的内核版本。可以用标准的编程方法进行分析获得所需的系统信息。


/proc/net子目录

此目录下的文件描述或修改了联网代码的行为。可以通过使用arp,netstat,route和ipfwadm命令设置或查询这些特殊文件中的许多文件。


/proc/scsi子目录

此目录下包含一个列出了所有检测到的SCSI设备的文件,并且为每种控制器驱动程序提供一个目录,在这个目录下又为已安装的此种控制器的每个实例提供一个子目录。



/proc/sys子目录

在此目录下有许多子目录。此目录中的许多项都可以用来调整系统的性能。这个目录包含信息太多,无法介绍全部。只在示例中展示目录下的一些文件。



总而言之,/proc文件系统包含了大量的有关当前系统状态的信息。

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