Proc 文件系统信息

Proc 文件系统信息
2011年03月30日
　　Proc 文件系统信息
　　关键字：proc,maps,status,sysfs,smaps
　　说在前面的，下面的东西是我从网上收集整理的，另外还加了些别人没有的，新的内核支持输出更多的内容的到proc中。
　　不得不说的是，按照最近的内核驱动架构，很多驱动和硬件相关的信息都输出到sysfs去了，proc里的东西比较凌乱，但个人感觉系统进程相关的信息还是在这里
　　/proc//maps
　　查看进程的虚拟地址空间是如何使用的。
　　该文件有6列，分别为：
　　地址：库在进程里地址范围
　　权限：虚拟内存的权限，r=读，w=写,x=,s=共享,p=私有；
　　偏移量：库在进程里地址范围
　　设备：映像文件的主设备号和次设备号；
　　节点：映像文件的节点号；
　　路径: 映像文件的路径
　　每项都与一个vm_area_struct结构成员对应，
　　范例：
　　应用程序的正文段（权限为r-xp）从0x08048000到0x08049000，大小为4096；数据段从0x08049000到0x0804a000，大小为1KB。该应用程序使用了两个库:lib和libc。Libc 的正文段从0x00391000到0x004b4000,大小为1164KB；数据段从0x004b5000到0x004b8000，大小为12KB.
　　Ld 的正文段从00378000到0038d000,大小为84KB；数据段从0x0038e000到0x0038f000，大小为4KB。该应用程序所使用的库所占的虚拟空间的大小从0x4b8000到0x378000，大小为1280KB，其实真正大小为VmLib(1251KB)；因为是按页分配，每页大小为4KB。
　　[root@localhost ~]# cat /proc/7114/maps
　　08047000-080dc000 r-xp 00000000 03:06 884901 /bin/bash
　　080dc000-080e3000 rwxp 00094000 03:06 884901 /bin/bash
　　080e3000-08129000 rwxp 080e3000 00:00 0 [heap]
　　4d575000-4d58a000 r-xp 00000000 03:06 736549 /lib/ld-2.3.4.so
　　4d58a000-4d58b000 r-xp 00015000 03:06 736549 /lib/ld-2.3.4.so
　　4d58b000-4d58c000 rwxp 00016000 03:06 736549 /lib/ld-2.3.4.so
　　4d58e000-4d6b1000 r-xp 00000000 03:06 736550 /lib/tls/libc-2.3.4.so
　　4d6b1000-4d6b2000 r-xp 00123000 03:06 736550 /lib/tls/libc-2.3.4.so
　　4d6b2000-4d6b5000 rwxp 00124000 03:06 736550 /lib/tls/libc-2.3.4.so
　　4d6b5000-4d6b7000 rwxp 4d6b5000 00:00 0
　　4d6de000-4d6e0000 r-xp 00000000 03:06 736552 /lib/libdl-2.3.4.so
　　4d6e0000-4d6e2000 rwxp 00001000 03:06 736552 /lib/libdl-2.3.4.so
　　4d807000-4d80a000 r-xp 00000000 03:06 736567 /lib/libtermcap.so.2.0.8
　　4d80a000-4d80b000 rwxp 00002000 03:06 736567 /lib/libtermcap.so.2.0.8
　　b7bf2000-b7c1e000 r-xp 00000000 03:06 881337 /usr/lib/gconv/GB18030.so
　　b7c1e000-b7c20000 rwxp 0002b000 03:06 881337 /usr/lib/gconv/GB18030.so
　　b7c20000-b7c26000 r-xs 00000000 03:06 881502 /usr/lib/gconv/gconv-modules.cache
　　b7c26000-b7d2f000 r-xp 02197000 03:06 852489 /usr/lib/locale/locale-archive
　　b7d2f000-b7f2f000 r-xp 00000000 03:06 852489 /usr/lib/locale/locale-archive
　　b7f2f000-b7f38000 r-xp 00000000 03:06 734450 /lib/libnss_files-2.3.4.so
　　b7f38000-b7f3a000 rwxp 00008000 03:06 734450 /lib/libnss_files-2.3.4.so
　　b7f3a000-b7f3c000 rwxp b7f3a000 00:00 0
　　b7f51000-b7f52000 rwxp b7f51000 00:00 0
　　bfc3d000-bfc52000 rw-p bfc3d000 00:00 0 [stack]
　　ffffe000-fffff000 ---p 00000000 00:00 0 [vdso]
　　[root@localhost ~]#
　　参数 解释
　　address: 0085d000-00872000 虚拟内存区域的起始和终止地址文件所占的地址空间
　　perms:rw-p 权限：r=read, w=write, x=execute, s=shared, p=private(copy on write)
　　offset: 00000000 虚拟内存区域在被映射文件中的偏移量
　　dev: 03:08 文件的主设备号和次设备号
　　inode: 设备的节点号，0表示没有节点与内存相对应
　　name: /lib/ld-2.3.4.so 被映射文件的文件名
　　各共享库的代码段，存放着二进制可执行的机器指令，是由kernel把该库ELF文件的代码段map到虚存空间；
　　各共享库的数据段，存放着程序执行所需的全局变量，是由kernel把ELF文件的数据段map到虚存空间；
　　用户代码段，存放着二进制形式的可执行的机器指令，是由kernel把ELF文件的代码段map到虚存空间；
　　用户数据段之上是代码段，存放着程序执行所需的全局变量，是由kernel把ELF文件的数据段map到虚存空间；
　　用户数据段之下是堆(heap)，当且仅当malloc调用时存在，是由kernel把匿名内存map到虚存空间，堆则在程序中没有调用malloc的情况下不存在；
　　用户数据段之下是栈(stack)，作为进程的临时数据区，是由kernel把匿名内存map到虚存空间，栈空间的增长方向是从高地址到低地址。
　　[root@localhost ~]# ldd /bin/bash
　　linux-gate.so.1 => (0xffffe000)
　　libtermcap.so.2 => /lib/libtermcap.so.2 (0x4d807000)
　　libdl.so.2 => /lib/libdl.so.2 (0x4d6de000)
　　libc.so.6 => /lib/tls/libc.so.6 (0x4d58e000)
　　/lib/ld-linux.so.2 (0x4d575000)
　　[root@localhost ~]#
　　这个所谓的"linux-gate.so.1"的内容就是内核映射的代码，系统中其实并不存在这样一个链接库文件，它的名字是由ldd自己起的，了0xffffe400这里的一段代码，这里就是内核为我们映射的系统调用入口代码。Mapped是该应用程序的虚拟空间的大小，这里的值比用top 或ps都大了4KB，就是最后0xffffe400-0xffffffff的代码；shared 给出共享的虚拟空间部分。
　　2 /proc//stat
　　包含了所有CPU活跃的信息，该文件中的所有值都是从系统启动开始累计到当前时刻。
　　[root@localhost ~]# cat /proc/6873/stat
　　6873 (a.out) R 6723 6873 6723 34819 6873 8388608 77 0 0 0 41958 31 0 0 25 0 3 0 5882654 1409024 56 4294967295 134512640 134513720 3215579040 0 2097798 0 0 0 0 0 0 0 17 0 0 0 [root@localhost ~]#
　　每个参数意思为：
　　参数 解释
　　pid=6873 进程(包括轻量级进程，即线程)号
　　comm=a.out 应用程序或命令的名字
　　task_state=R 任务的状态，R:runnign, S:sleeping (TASK_INTERRUPTIBLE), D:disk sleep (TASK_UNINTERRUPTIBLE), T: stopped, T:tracing stop,Z:zombie, X:dead
　　ppid=6723 父进程ID
　　pgid=6873 线程组号
　　sid=6723 c该任务所在的会话组ID
　　tty_nr=34819(pts/3) 该任务的tty终端的设备号，INT（34817/256）=主设备号，（34817-主设备号）=次设备号
　　tty_pgrp=6873 终端的进程组号，当前运行在该任务所在终端的前台任务(包括shell 应用程序)的PID。
　　task->flags=8388608 进程标志位，查看该任务的特性
　　min_flt=77 该任务不需要从硬盘拷数据而发生的缺页（次缺页）的次数
　　cmin_flt=0 累计的该任务的所有的waited-for进程曾经发生的次缺页的次数目
　　maj_flt=0 该任务需要从硬盘拷数据而发生的缺页（主缺页）的次数
　　cmaj_flt=0 累计的该任务的所有的waited-for进程曾经发生的主缺页的次数目
　　utime=1587 该任务在用户态运行的时间，单位为jiffies
　　stime=1 该任务在核心态运行的时间，单位为jiffies
　　cutime=0 累计的该任务的所有的waited-for进程曾经在用户态运行的时间，单位为jiffies
　　cstime=0 累计的该任务的所有的waited-for进程曾经在核心态运行的时间，单位为jiffies
　　priority=25 任务的动态优先级
　　nice=0 任务的静态优先级
　　num_threads=3 该任务所在的线程组里线程的个数
　　it_real_value=0 由于计时间隔导致的下一个 SIGALRM 发送进程的时延，以 jiffy 为单位.
　　start_time=5882654 该任务启动的时间，单位为jiffies
　　vsize=1409024（page） 该任务的虚拟地址空间大小
　　rss=56(page) 该任务当前驻留物理地址空间的大小
　　Number of pages the process has in real memory,minu 3 for administrative purpose.
　　这些页可能用于代码，数据和栈。
　　rlim=4294967295（bytes） 该任务能驻留物理地址空间的最大值
　　start_code=134512640 该任务在虚拟地址空间的代码段的起始地址
　　end_code=134513720 该任务在虚拟地址空间的代码段的结束地址
　　start_stack=3215579040 该任务在虚拟地址空间的栈的结束地址
　　kstkesp=0 esp(32 位堆栈指针) 的当前值, 与在进程的内核堆栈页得到的一致.
　　kstkeip=2097798 指向将要执行的指令的指针, EIP(32 位指令指针)的当前值.
　　pendingsig=0 待处理信号的位图，记录发送给进程的普通信号
　　block_sig=0 阻塞信号的位图
　　sigign=0 忽略的信号的位图
　　sigcatch=082985 被俘获的信号的位图
　　wchan=0 如果该进程是睡眠状态，该值给出调度的调用点
　　nswap 被swapped的页数，当前没用
　　cnswap 所有子进程被swapped的页数的和，当前没用
　　exit_signal=17 该进程结束时，向父进程所发送的信号
　　task_cpu(task)=0 运行在哪个CPU上
　　task_rt_priority=0 实时进程的相对优先级别
　　task_policy=0 进程的调度策略，0=非实时进程，1=FIFO实时进程；2=RR实时进程
　　3 /proc//status
　　包含了所有CPU活跃的信息，该文件中的所有值都是从系统启动开始累计到当前时刻。
　　[root@localhost ~]# cat /proc/self/status
　　Name: cat
　　State: R (running)
　　SleepAVG: 88%
　　Tgid: 5783
　　Pid: 5783
　　PPid: 5742
　　TracerPid: 0
　　Uid: 0 0 0 0
　　Gid: 0 0 0 0
　　FDSize: 256
　　Groups: 0 1 2 3 4 6 10
　　VmSize: 6588 kB
　　VmLck: 0 kB
　　VmRSS: 400 kB
　　VmData: 144 kB
　　VmStk: 2040 kB
　　VmExe: 14 kB
　　VmLib: 1250 kB
　　StaBrk: 0804e000 kB
　　Brk: 088df000 kB
　　StaStk: bfe03270 kB
　　ExecLim: 0804c000
　　Threads: 1
　　SigPnd: 0000000000000000
　　ShdPnd: 0000000000000000
　　SigBlk: 0000000000000000
　　SigIgn: 0000000000000000
　　SigCgt: 0000000000000000
　　CapInh: 0000000000000000
　　CapPrm: 00000000fffffeff
　　CapEff: 00000000fffffeff
　　输出解释
　　参数 解释
　　Name 应用程序或命令的名字
　　State 任务的状态，运行/睡眠/僵死/
　　SleepAVG 任务的平均等待时间(以nanosecond为单位)，交互式任务因为休眠次数多、时间长，它们的 sleep_avg 也会相应地更大一些，所以计算出来的优先级也会相应高一些。
　　Tgid 线程组号
　　Pid 任务ID
　　Ppid 父进程ID
　　TracerPid 接收跟踪该进程信息的进程的ID号
　　Uid Uid euid suid fsuid
　　Gid Gid egid sgid fsgid
　　FDSize 文件描述符的最大个数，file->fds
　　Groups
　　VmSize(KB) 任务虚拟地址空间的大小 (total_vm-reserved_vm)，其中total_vm为进程的地址空间的大小，reserved_vm：进程在预留或特殊的内存间的物理页
　　VmLck(KB) 任务已经锁住的物理内存的大小。锁住的物理内存不能交换到硬盘 (locked_vm)
　　VmRSS(KB) 应用程序正在使用的物理内存的大小，就是用ps命令的参数rss的值 (rss)
　　VmData(KB) 程序数据段的大小（所占虚拟内存的大小），存放初始化了的数据； (total_vm-shared_vm-stack_vm)
　　VmStk(KB) 任务在用户态的栈的大小 (stack_vm)
　　VmExe(KB) 程序所拥有的可执行虚拟内存的大小，代码段，不包括任务使用的库 (end_code-start_code)
　　VmLib(KB) 被映像到任务的虚拟内存空间的库的大小 (exec_lib)
　　VmPTE 该进程的所有页表的大小，单位：kb
　　Threads 共享使用该信号描述符的任务的个数，在POSIX多线程序应用程序中，线程组中的所有线程使用同一个信号描述符。
　　SigQ 待处理信号的个数
　　SigPnd 屏蔽位，存储了该线程的待处理信号
　　ShdPnd 屏蔽位，存储了该线程组的待处理信号
　　SigBlk 存放被阻塞的信号
　　SigIgn 存放被忽略的信号
　　SigCgt 存放被俘获到的信号
　　CapInh Inheritable，能被当前进程执行的程序的继承的能力
　　CapPrm Permitted，进程能够使用的能力，可以包含CapEff中没有的能力，这些能力是被进程自己临时放弃的，CapEff是CapPrm的一个子集，进程放弃没有必要的能力有利于提高安全性
　　CapEff Effective，进程的有效能力
　　范例 1
　　可以看出该应用程序的正文段(1KB)很小，说明代码很少，是依靠库（1251KB）来执行。栈（138KB）适中，说明没有太多许多嵌套函数或特别多的临时变量。VmLck为0说明进程没有锁住任何页。VmRSS表示当前进程使用的物理内存为2956KB。当进程开始使用已经申请的但还没有用的内存时，VmRSS的值开始增大，但是VmSize保持不变。
　　[root@localhost 1]# cat /proc/4668/status
　　Name: gam_server
　　State: S (sleeping)
　　SleepAVG: 88%
　　Tgid: 31999
　　Pid: 31999
　　PPid: 1
　　TracerPid: 0
　　Uid: 0 0 0 0
　　Gid: 0 0 0 0
　　FDSize: 256
　　Groups: 0 1 2 3 4 6 10
　　VmSize: 2136 kB
　　VmLck: 0 kB
　　VmRSS: 920 kB
　　VmData: 148 kB
　　VmStk: 88 kB
　　VmExe: 44 kB
　　VmLib: 1820 kB
　　VmPTE: 20 kB
　　Threads: 1
　　SigQ: 1/2047
　　SigPnd: 0000000000000000
　　ShdPnd: 0000000000000000
　　SigBlk: 0000000000000000
　　SigIgn: 0000000000001006
　　SigCgt: 0000000210000800
　　CapInh: 0000000000000000
　　CapPrm: 00000000fffffeff
　　CapEff: 00000000fffffeff
　　[root@localhost 31999]#
　　4 /proc//statm
　　包含了所有CPU活跃的信息，该文件中的所有值都是从系统启动开始累计到当前时刻。
　　[root@localhost ~]# cat /proc/self/statm
　　654 57 44 0 0 334 0
　　输出解释
　　CPU 以及CPU0。。。的每行的每个参数意思（以第一行为例）为：
　　参数 解释 /proc//status
　　Size (pages) 任务虚拟地址空间的大小 VmSize/4
　　Resident(pages) 应用程序正在使用的物理内存的大小 VmRSS/4
　　Shared(pages) 共享页数 0
　　Trs(pages) 程序所拥有的可执行虚拟内存的大小 VmExe/4
　　Lrs(pages) 被映像到任务的虚拟内存空间的库的大小 VmLib/4
　　Drs(pages) 程序数据段和用户态的栈的大小 （VmData+ VmStk ）4
　　dt(pages) 0
　　5.2.6.18之后似乎开始支持更多的内容，如smaps，大致你可以认为这是一个maps的详细化版本
　　例子：
　　# cat /proc/1293/smaps
　　00111000-00112000 rwxp 00111000 00:00 0
　　Size:                 4 kB
　　Rss:                  4 kB
　　Shared_Clean:         0 kB
　　Shared_Dirty:         0 kB
　　Private_Clean:        0 kB
　　Private_Dirty:        4 kB
　　0050e000-0050f000 rwxp 0050e000 00:00 0
　　Size:                 4 kB
　　Rss:                  0 kB
　　Shared_Clean:         0 kB
　　Shared_Dirty:         0 kB
　　Private_Clean:        0 kB
　　Private_Dirty:        0 kB
　　0051a000-0051b000 r-xp 0051a000 00:00 0          [vdso]
　　Size:                 4 kB
　　Rss:                  4 kB
　　Shared_Clean:         4 kB
　　Shared_Dirty:         0 kB
　　Private_Clean:        0 kB
　　Private_Dirty:        0 kB
　　0051b000-00534000 r-xp 00000000 fd:00 194898     /lib/ld-2.4.so
　　Size:               100 kB
　　Rss:                  0 kB
　　Shared_Clean:         0 kB
　　Shared_Dirty:         0 kB
　　Private_Clean:        0 kB
　　Private_Dirty:        0 kB
　　00534000-00535000 r-xp 00018000 fd:00 194898     /lib/ld-2.4.so
　　Size:                 4 kB
　　Rss:                  0 kB
　　Shared_Clean:         0 kB
　　Shared_Dirty:         0 kB
　　Private_Clean:        0 kB
　　Private_Dirty:        0 kB
　　00535000-00536000 rwxp 00019000 fd:00 194898     /lib/ld-2.4.so
　　Size:                 4 kB
　　Rss:                  0 kB
　　Shared_Clean:         0 kB
　　Shared_Dirty:         0 kB
　　Private_Clean:        0 kB
　　Private_Dirty:        0 kB
　　00538000-00665000 r-xp 00000000 fd:00 194905     /lib/libc-2.4.so
　　Size:              1204 kB
　　Rss:                212 kB
　　Shared_Clean:       204 kB
　　Shared_Dirty:         0 kB
　　Private_Clean:        8 kB
　　Private_Dirty:        0 kB
　　00665000-00667000 r-xp 0012d000 fd:00 194905     /lib/libc-2.4.so
　　Size:                 8 kB
　　Rss:                  8 kB
　　Shared_Clean:         4 kB
　　Shared_Dirty:         0 kB
　　Private_Clean:        0 kB
　　Private_Dirty:        4 kB
　　00667000-00668000 rwxp 0012f000 fd:00 194905     /lib/libc-2.4.so
　　Size:                 4 kB
　　Rss:                  4 kB
　　Shared_Clean:         0 kB
　　Shared_Dirty:         0 kB
　　Private_Clean:        0 kB
　　Private_Dirty:        4 kB
　　00668000-0066b000 rwxp 00668000 00:00 0
　　Size:                12 kB
　　Rss:                  8 kB
　　Shared_Clean:         0 kB
　　Shared_Dirty:         0 kB
　　Private_Clean:        0 kB
　　Private_Dirty:        8 kB
　　08047000-08062000 r-xp 00000000 fd:00 292327     /usr/sbin/vmware-guestd
　　Size:               108 kB
　　Rss:                 64 kB
　　Shared_Clean:         0 kB
　　Shared_Dirty:         0 kB
　　Private_Clean:       64 kB
　　Private_Dirty:        0 kB
　　08062000-08063000 rwxp 0001a000 fd:00 292327     /usr/sbin/vmware-guestd
　　Size:                 4 kB
　　Rss:                  4 kB
　　Shared_Clean:         0 kB
　　Shared_Dirty:         0 kB
　　Private_Clean:        0 kB
　　Private_Dirty:        4 kB
　　08063000-08068000 rwxp 08063000 00:00 0
　　Size:                20 kB
　　Rss:                 12 kB
　　Shared_Clean:         0 kB
　　Shared_Dirty:         0 kB
　　Private_Clean:        0 kB
　　Private_Dirty:       12 kB
　　08385000-08886000 rwxp 08385000 00:00 0          [heap]
　　Size:              5124 kB
　　Rss:               5080 kB
　　Shared_Clean:         0 kB
　　Shared_Dirty:         0 kB
　　Private_Clean:        0 kB
　　Private_Dirty:     5080 kB
　　bfeb2000-bfec7000 rwxp bfeb2000 00:00 0          [stack]
　　Size:                84 kB
　　Rss:                 12 kB
　　Shared_Clean:         0 kB
　　Shared_Dirty:         0 kB
　　Private_Clean:        0 kB
　　Private_Dirty:       12 kB
　　size：该模块所占虚存总数,进程使用的地址空间, 如果进程映射了100M的内存, 进程的地址空间将报告为100M内存. 事实上, 这个大小不是一个程序实际使用的内存数.
　　Rss："Resident Set Size",驻留内存数，即物理内存的使用量,举一个例子: 如果你有一个程序使用了100K内存, 操作系统交换出40K内存, 那么RSS为60K. RSS还包括了与其它进程共享的内存区域. 这些区域通常用于libc库等.
　　SHARE: RSS中与其它进程共享的内存部分大小.dirty,clean 是指是否有过修改（从fs/proc的代码来看是检查每个物理页的标志位，检查是否修改过）
　　VMSIZE: 一个进程占用的总的地址空间大小. 它包括了没有映射到内存中的页面.
　　Private RSS: 映射到内存中的页面, 这些页面仅由进程单独使用. 这也是我们最关心地方: 进程实际占用的内存数.从
　　上面我们看到从smaps看不太方便, 推荐使用Ben Maurer写的perl脚本:
　　＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃
　　#!/usr/bin/perl
　　# Copyright Ben Maurer
　　# you can distribute this under the MIT/X11 License
　　use Linux::Smaps;
　　my $pid=shift @ARGV;
　　unless ($pid) {
　　print "./smem.pl \n";
　　exit 1;
　　}
　　my $map=Linux::Smaps->new($pid);
　　my @VMAs = $map->vmas;
　　format STDOUT =
　　VMSIZE:  @######## kb
　　$map->size
　　RSS:     @######## kb total
　　$map->rss
　　@######## kb shared
　　$map->shared_clean + $map->shared_dirty
　　@######## kb private clean
　　$map->private_clean
　　@######## kb private dirty
　　$map->private_dirty
　　.
　　write;
　　printPrivateMappings ();
　　printSharedMappings ();
　　sub sharedMappings () {
　　return grep { ($_->shared_clean  + $_->shared_dirty) > 0 } @VMAs;
　　}
　　sub privateMappings () {
　　return grep { ($_->private_clean  + $_->private_dirty) > 0 } @VMAs;
　　}
　　sub printPrivateMappings ()
　　{
　　$TYPE = "PRIVATE MAPPINGS";
　　$^ = 'SECTION_HEADER';
　　$~ = 'SECTION_ITEM';
　　$- = 0;
　　$= = 100000000;
　　foreach  $vma (sort {-($a->private_dirty  $b->private_dirty)}
　　privateMappings ()) {
　　$size  = $vma->size;
　　$dirty = $vma->private_dirty;
　　$clean = $vma->private_clean;
　　$file  = $vma->file_name;
　　write;
　　}
　　}
　　sub printSharedMappings ()
　　{
　　$TYPE = "SHARED MAPPINGS";
　　$^ = 'SECTION_HEADER';
　　$~ = 'SECTION_ITEM';
　　$- = 0;
　　$= = 100000000;
　　foreach  $vma (sort {-(($a->shared_clean + $a->shared_dirty)
　　
　　($b->shared_clean + $b->shared_dirty))}
　　sharedMappings ()) {
　　$size  = $vma->size;
　　$dirty = $vma->shared_dirty;
　　$clean = $vma->shared_clean;
　　$file  = $vma->file_name;
　　write;
　　}
　　}
　　format SECTION_HEADER =
　　@>>>>>>>>> @>>>>>>>>>>  @>>>>>>>>>   @内存数.
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