proc

概述

参考：

• Manual(手册)，proc(5)
• GitHub 项目，torvalds/linux - Documentation/filesystems/proc.rst
  • https://www.kernel.org/doc/html/latest/filesystems/proc.html

process information pseudo-filesystem(进程信息伪文件系统，简称 proc)， 提供了内核数据结构的接口。一般挂载到 /proc 目录。一般情况是由操作系统自动挂载的，也可以通过mount -t proc proc /proc命令手动挂载。proc 文件系统中的大多数文件都是只读的，但是有些文件是可写的，用于改变内核参数。

proc 文件系统不用于存储。其主要目的是为硬件，内存，运行的进程和其他系统组件提供基于文件的接口。通过查看相应的 /proc 文件，可以检索许多系统组件上的实时信息。/proc 中的某些文件也可以（由用户和应用程序）操纵以配置内核。

/proc/PID/ - 每个进程自己的独立信息

每个进程在 /proc 下有一个名为自己进程号的目录，该目录记载了该进程相关的 proc 信息。

这些目录的详细用处详见 Process info

/proc/cmdline - 引导系统时，传递给内核的参数

通常通过引导管理器（如 lilo（8）或 grub（8））完成。

/proc/cpuinfo - CPU 信息

如 cpu 的类型、制造商、 型号和性能等。

/proc/devices - 当前运行的核心配置的设备驱动的列表

/proc/dma - 显示当前使用的 dma 通道

/proc/filesystems - 内核可以支持的文件系统列表

/proc/interrupts - 系统中断统计信息

详见：Interrupts(中断)

这用于记录每个 IO 设备每个 CPU 的中断数。从 Linux 2.6.24 开始，至少对于 i386 和 x86-64 体系结构，这还包括系统内部的中断（即与设备本身不相关的中断），例如 NMI（不可屏蔽中断），LOC（本地）。计时器中断），而对于 SMP 系统，则是 TLB（TLB 刷新中断），RES（重新安排中断），CAL（远程功能调用中断）等。格式非常容易读取，以 ASCII 格式完成。

/proc/ioports - 当前使用的 i/o 端口

/proc/kcore - 系统物理内存映像

与物理内存大小完全一样，然而实际上没有 占用这么多内存；它仅仅是在程序访问它时才被创建。(注意：除非你把它拷贝到什么地方，否则/proc 下没有任何东西占用任何磁盘空间。)

/proc/kmsg - 内核输出的信息

这些信息也会被送到 syslog。dmesg 命令获取该文件中的内容并展示

/proc/loadavg - 系统 load average 信息

/proc/meminfo - 系统上内存使用情况的统计信息

详见：《Memory 管理工具》 章节

/proc/modules

存放当前加载了哪些核心模块信息。

/proc/net/ - 网络层的信息

软连接文件，被连接到 self/net 目录。主要是链接到的进程的 network namespace 的信息

./nf_conntrack # 链接跟踪表，该文件用于记录已跟踪的连接

进程间通信所用 Socket 信息

./tcp # 所有的 TCP 连接信息。

./tcp6 # 所有的基于 IPv6 的 TCP 连接信息。

参考：GitHub Linux 项目文档

保存 TCP 套接字表的转储。除了调试之外，大部分信息都没有什么用。

• sl # 值是套接字的内核哈希槽位
• local_address # 是本地地址和端口号对
• rem_address # 是远程地址和端口号对(如果连接)
• St # 是套接字的内部状态。根据内核内存使用情况，
• tx_queue 和 rx_queue # 是传出和传入的数据队列。
• tr、tm->when 和 rexmits # 字段保存内核套接字状态的内部信息，仅在调试时有用。
• uid # 字段保存套接字创建者的有效 uid。
• inode # 该 socket 的 inode 号，后面一串 16 进制的字符是该 socket 在内存中的地址。

root@desistdaydream:~# cat /proc/net/tcp
  sl  local_address rem_address   st tx_queue rx_queue tr tm->when retrnsmt   uid  timeout inode
   0: 0100007F:177A 00000000:0000 0A 00000000:00000000 00:00000000 00000000     0        0 12975942 1 ffff923dd621a300 100 0 0 10 0
   1: 3500007F:0035 00000000:0000 0A 00000000:00000000 00:00000000 00000000   101        0 28017 1 ffff923ef9dd08c0 100 0 0 10 0
   2: 00000000:0016 00000000:0000 0A 00000000:00000000 00:00000000 00000000     0        0 33221 1 ffff923eecf6c600 100 0 0 10 0
   3: F82A13AC:0016 CB2A13AC:FD4C 01 00000000:00000000 02:00025EB2 00000000     0        0 12973284 4 ffff923dd621e900 20 4 29 10 20
   4: F82A13AC:0016 CB2A13AC:FD48 01 00000000:00000000 02:000A6D4A 00000000     0        0 12944563 2 ffff923dd621bd40 20 4 31 10 23

注意：

这里用 16 进制表示的 IP 有点奇葩比如 F82A13AC 转换成 IP 地址是 248.42.19.172，真实 IP 地址是 172.19.42.248，也就是说反过来了。。。。F82A13AC 应该是 AC132AF8

./udp # 所有 UDP 连接信息

./udp6 # 所有基于 IPv6 的 UDP 连接信息

./unix # 所有 Unix Domain Socket 连接信息

/proc/softirqs - 软中断统计信息

/proc/self

当某一进程访问此软连接时，该软连接将指向该进程自己的 /proc/PID/ 目录。

/proc/sys/

sys 目录是可写的，可以通过它来访问或修改内核的参数。详见 Kernel 参数 文章

/proc/stat

https://man7.org/linux/man-pages/man5/proc_stat.5.html

系统的不同状态，例如，系统启动后页面发生错误的次数。

该文件包含系统启动以来的很多系统和内核的统计信息，平时大家比较关心的比如包括 CPU 运行情况、中断情况、启动时间、上线文切换次数、运行中的进程等信息都在其中。

一、文件全貌

# Linux下查看/proc/stat的具体信息如下
[root@WSC-31-2 ~]# cat /proc/stat
cpu  60382 1 80032 198934063 2349 0 109 0 0 0
cpu0 2405 0 2084 4140924 682 0 6 0 0 0
...  # 此处较多信息，简化之
cpu47 200 0 134 4147222 10 0 0 0 0 0
intr 33622492 64 ... 0 0 0 0 # 此处较多信息，简化之
ctxt 68533835
btime 1528905555
processes 318904
procs_running 1
procs_blocked 0
softirq 16567860 0 3850777 8555 5448802 116727 0 1 3577293 1290 3564415

这里将上述内容划分成几个模块进行分析

二、字段含义分析

name   user  nice   system      idle      iowait  irrq  softirq  steal guest guest_nice
cpu    60382   1     80032     198934063   2349     0     109      0     0       0
cpu0   2405    0     2084      4140924     682      0     6        0     0       0
...  # 此处较多冗余信息，简化之
cpu47  200     0     134       4147222     10       0     0        0     0       0

说明：

1. 1 jiffies = 0.01s = 10ms。也就是 100 分之一秒。该数值除以 100 就得到以秒为单位的数值
2. 如果把单独一个 CPU 的所有字段的时间加起来，其实就是系统的运行时间。而第一行的 CPU 是指的所有 CPU 时间之和，这个时间会超过系统运行时间。
3. 常用计算等式：CPU 时间 = user + system + nice + idle + iowait + irq + softirq
4. man 手册中 iowait 有单独说明，iowait 时间是不可靠值，具体原因如下：
   1. CPU 不会等待 I/O 执行完成，而 iowait 是等待 I/O 完成的时间。当 CPU 进入 idle 状态，很可能会调度另一个 task 执行，所以 iowait 计算时间偏小；
   2. 多核 CPU 中，iowait 的计算并非某一个核，因此计算每一个 cpu 的 iowait 非常困难
   3. 这个值在某些情况下会减少

/proc/uptime

系统启动的时间长度

该文件包含两个数字:

1. 系统的正常运行时间（秒）
2. 空闲进程所花费的时间（秒）

/proc/version - 内核版本信息

应用实例

1. cat /proc/net/bonding/* # 在该目录查看网卡 bonding 信息
2. cat /proc/cpuinfo # 查看 CPU 信息