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Comment fonctionne / proc / *?

/proc contient de nombreux fichiers, tels que /proc/cpuinfo, /proc/meminfo, /proc/devices et ainsi de suite, qui, une fois ouverts, renvoient des informations système.

Ces fichiers ne semblent pas exister dans la réalité, car leur exécution file indique uniquement qu'ils sont vides.

$ file /proc/cpuinfo
/proc/cpuinfo: empty

Comment ces fichiers fonctionnent-ils exactement?

linuxproc
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user2064000

C'est en fait assez simple, du moins si vous n'avez pas besoin des détails de la mise en œuvre.

Premièrement, sous Linux, tous les systèmes de fichiers (ext2, ext3, btrfs, reiserfs, tmpfs, zfs, ...) sont implémentés dans le noyau. Certains peuvent décharger du travail sur le code utilisateur via Fuse, et d’autres ne se présentent que sous la forme d’un module de noyau ( natif. ZFS est un exemple notable de ce dernier licences), mais dans les deux cas, il reste un composant du noyau. Ceci est une base importante.

Lorsqu'un programme veut lire un fichier, il émet divers appels à la bibliothèque système qui aboutissent au noyau sous la forme d'une séquence open(), read(), close() (éventuellement avec seek() ajouté.). Le noyau prend le chemin et le nom de fichier fournis et, au travers du système de fichiers et de la couche d'E/S du périphérique, les traduit en demandes de lecture physiques (et dans de nombreux cas, demandes d'écriture - pensez par exemple à des mises à jour) sur un stockage sous-jacent.

Cependant, il n'est pas nécessaire de traduire ces demandes spécifiquement en physique, persistant stockage . Le contrat du noyau stipule que l'émission de cet ensemble particulier d'appels système fournira le contenu du fichier en question . Où exactement dans notre royaume physique le "fichier" existe est secondaire à ceci.

Sur /proc est généralement monté ce qu'on appelle procfs. Il s’agit d’un type de système de fichiers spécial, mais comme il s’agit d’un système de fichiers, il n’est pas différent de par ex. un système de fichiers ext3 monté quelque part. Ainsi, la demande est transmise au code du pilote de système de fichiers procfs, qui connaît tous ces fichiers et répertoires et renvoie des informations particulières à partir des structures de données du noyau .

Dans ce cas, la "couche de stockage" correspond aux structures de données du noyau, et procfs fournit une interface propre et pratique pour accéder à celles-ci. N'oubliez pas que monter procfs à /proc est simplement une convention; vous pourriez tout aussi facilement le monter ailleurs. En fait, cela est parfois fait, par exemple dans les jails chroot lorsque le processus qui y est exécuté doit avoir accès à/proc pour une raison quelconque.

Cela fonctionne de la même manière si vous écrivez une valeur dans un fichier. au niveau du noyau, cela se traduit par une série d'appels open(), seek(), write(), close() qui sont à nouveau transmis au pilote du système de fichiers; encore une fois, dans ce cas particulier, le code procfs.

La raison particulière pour laquelle vous voyez que file renvoie empty est que bon nombre des fichiers exposés par procfs sont exposés avec une taille de 0 octet. La taille de 0 octet est probablement une optimisation du côté du noyau (la plupart des fichiers de/proc sont dynamiques et peuvent facilement varier en longueur, éventuellement d'une lecture à l'autre, et calculer la longueur de chaque fichier dans chaque répertoire lire serait potentiellement très coûteux). En passant par les commentaires de cette réponse, que vous pouvez vérifier sur votre propre système en exécutant strace ou un outil similaire, file émet d'abord un appel stat() pour détecter tous les fichiers spéciaux, puis saisit l'occasion, si la taille du fichier est indiquée. en tant que 0, abandonnez et signalez que le fichier est vide.

Ce comportement est en fait documenté et peut être remplacé en spécifiant -s ou --special-files dans l'invocation file, bien que, comme indiqué dans la page de manuel, cela peut avoir des effets secondaires. La citation ci-dessous provient de la page de manuel relative au fichier BSD 5.11, datée du 17 octobre 2011.

Normalement, seul le fichier tente de lire et de déterminer le type de fichiers d'arguments pour lesquels les rapports stat (2) sont des fichiers ordinaires. Cela évite les problèmes, car la lecture de fichiers spéciaux peut avoir des conséquences particulières. Si vous spécifiez l'option -s, le fichier lira également les fichiers d'arguments qui sont des fichiers spéciaux de bloc ou de caractère. Ceci est utile pour déterminer les types de système de fichiers des données dans les partitions de disque brutes, qui sont des fichiers spéciaux bloqués. Cette option permet également à file de ne pas tenir compte de la taille de fichier indiquée par stat (2) car, sur certains systèmes, il indique une taille nulle pour les partitions de disque brutes.

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a CVn

Dans ce répertoire, vous pouvez contrôler la manière dont le noyau affiche les périphériques, ajuster les paramètres du noyau, ajouter des périphériques au noyau et les supprimer à nouveau. Dans ce répertoire, vous pouvez voir directement l’utilisation de la mémoire et les statistiques I/O .

Vous pouvez voir quels disques sont montés et quels systèmes de fichiers sont utilisés. En bref, chaque aspect de votre système Linux peut être examiné à partir de ce répertoire, si vous savez quoi chercher.

Le répertoire /proc n'est pas un répertoire normal. Si vous deviez démarrer à partir d'un CD de démarrage et consulter ce répertoire sur votre disque dur, vous verriez qu'il est vide. Lorsque vous le regardez sous votre système d'exploitation normal, il peut être assez volumineux. Cependant, il ne semble pas utiliser d’espace disque. C'est parce que c'est un système de fichiers virtuel.

Le système de fichiers /proc étant un système de fichiers virtuel et résidant en mémoire, un nouveau système de fichiers /proc est créé à chaque redémarrage de votre machine Linux.

En d’autres termes, c’est juste un moyen de regarder et de toucher facilement les entrailles du système Linux via une interface de type fichier et répertoire. Lorsque vous examinez un fichier dans le répertoire /proc, vous regardez directement une plage de mémoire du noyau Linux et voyez ce qu'il peut voir.

Les couches du système de fichiers

Enter image description here

Exemples:

  • Dans /proc, il existe un répertoire pour chaque processus en cours, nommé avec son ID de processus. Ces répertoires contiennent des fichiers contenant des informations utiles sur les processus, tels que:
    • exe: qui est un lien symbolique vers le fichier sur le disque à partir duquel le processus a été lancé.
    • cwd: qui est un lien symbolique vers le répertoire de travail du processus.
    • wchan: qui, une fois lu, renvoie le canal en attente sur lequel le processus est activé.
    • maps: qui, une fois lu, renvoie les mappes de mémoire du processus.
  • /proc/uptime renvoie le temps de disponibilité sous forme de deux valeurs décimales en secondes, séparées par un espace:
    • le temps écoulé depuis le démarrage du noyau.
    • la durée pendant laquelle le noyau a été inactif.
  • /proc/interrupts: pour des informations relatives aux interruptions.
  • /proc/modules: Pour une liste de modules.

Pour des informations plus détaillées, voir man proc ou kernel.org .

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stderr

Vous avez raison, ce ne sont pas de vrais fichiers.

En termes simples, c’est un moyen de communiquer avec le noyau en utilisant les méthodes habituelles de lecture et d’écriture des fichiers, au lieu d’appeler directement le noyau. Cela va dans le sens de la philosophie "tout est un fichier" d'Unix.

Les fichiers dans /proc n'existent physiquement nulle part, mais le noyau réagit aux fichiers que vous avez lus et écrits, et au lieu d'écrire sur le stockage, il rapporte des informations ou fait quelque chose.

De même, les fichiers dans /dev ne sont pas vraiment des fichiers au sens traditionnel du terme (bien que sur certains systèmes, les fichiers dans /dev puissent réellement exister sur un disque, ils n’auront pas grand chose d’autre que le périphérique auquel ils font référence) - ils vous permettent pour parler à un périphérique utilisant l'API d'ES de fichier Unix normale, ou tout ce qui l'utilise, comme des shells

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LawrenceC

Exemple d'exécution minimal

La meilleure façon de comprendre ces choses à mon avis est de jouer avec elles, voici donc un module du noyau qui crée une entrée procfs:

myprocfs.c

#include <linux/debugfs.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/seq_file.h> /* seq_read, seq_lseek, single_open, single_release */
#include <uapi/linux/stat.h> /* S_IRUSR */

static const char *filename = "lkmc_procfs";

static int show(struct seq_file *m, void *v)
{
    seq_printf(m, "abcd\n");
    return 0;
}

static int open(struct inode *inode, struct  file *file)
{
    return single_open(file, show, NULL);
}

static const struct file_operations fops = {
    .llseek = seq_lseek,
    .open = open,
    .owner = THIS_MODULE,
    .read = seq_read,
    .release = single_release,
};

static int myinit(void)
{
    proc_create(filename, 0, NULL, &fops);
    return 0;
}

static void myexit(void)
{
    remove_proc_entry(filename, NULL);
}

module_init(myinit)
module_exit(myexit)
MODULE_LICENSE("GPL");

et ensuite nous interagissons avec:

insmod procfs.ko
cat /proc/lkmc_procfs

et qui produit la sortie:

abcd

Dans cet exemple, nous voyons clairement que les fichiers proc nous permettent d'implémenter arbitrairement des "appels système liés aux fichiers" tels que open, read et llseek.

Ces appels système peuvent ensuite être utilisés pour une communication arbitraire avec le noyau.

Par conséquent, ces fichiers n'ont pas besoin d'avoir rien à voir avec les fichiers réels dans les systèmes de fichiers, et c'est le cas pour la quasi-totalité d'entre eux.

Dans notre petit exemple, par exemple, nous créons simplement un fichier inutile pour lequel read renvoie toujours abcd\n.

Voici ma configuration entièrement automatisée de QEMU + Buildroot pour créer et jouer facilement et en toute sécurité avec ce module de noyau:

Certaines autres interfaces similaires incluent:

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Ciro Santilli 新疆改造中心996ICU六四事件

Dans le répertoire /proc, il y a deux types de contenu, le premier répertoire numéroté et le second est le fichier d'informations système.

/proc est un système de fichiers virtuel. Par exemple, si vous utilisez ls -l /proc/stat, vous remarquerez qu’il a une taille de 0 octet, mais si vous utilisez "cat/proc/stat", vous verrez du contenu dans le fichier.

Faites un ls -l /proc, et vous verrez beaucoup de répertoires avec seulement des chiffres. Ces nombres représentent les ID de processus (PID). Les fichiers dans ce répertoire numéroté correspondent au processus avec ce PID particulier.

Certains fichiers disponibles sous /proc contiennent des informations système telles que cpuinfo, meminfo et loadavg.

Certaines commandes Linux lisent les informations à partir de ces fichiers /proc et les affichent. Par exemple, la commande free lit les informations sur la mémoire à partir du fichier /proc/meminfo, les formate et les affiche.

Pour en savoir plus sur les fichiers individuels /proc, utilisez “man 5 FILENAME”.

/proc/cmdline – Kernel command line
/proc/cpuinfo – Information about the processors.
/proc/devices – List of device drivers configured into the currently running kernel.
/proc/dma – Shows which DMA channels are being used at the moment.
/proc/fb – Frame Buffer devices.
/proc/filesystems – File systems supported by the kernel.
/proc/interrupts – Number of interrupts per IRQ on architecture.
/proc/iomem – This file shows the current map of the system’s memory for its various devices
/proc/ioports – provides a list of currently registered port regions used for input or output communication with a device
/proc/loadavg – Contains load average of the system
The first three columns measure CPU utilization of the last 1, 5, and 10 minute periods.
The fourth column shows the number of currently running processes and the total number of processes.
The last column displays the last process ID used.
/proc/locks – Displays the files currently locked by the kernel
Sample line:
1: POSIX ADVISORY WRITE 14375 08:03:114727 0 EOF
/proc/meminfo – Current utilization of primary memory on the system
/proc/misc – This file lists miscellaneous drivers registered on the miscellaneous major device, which is number 10
/proc/modules – Displays a list of all modules that have been loaded by the system
/proc/mounts – This file provides a quick list of all mounts in use by the system
/proc/partitions – Very detailed information on the various partitions currently available to the system
/proc/pci – Full listing of every PCI device on your system
/proc/stat – Keeps track of a variety of different statistics about the system since it was last restarted
/proc/swap – Measures swap space and its utilization
/proc/uptime – Contains information about uptime of the system
/proc/version – Version of the Linux kernel, gcc, name of the Linux flavor installed.
3
Shailesh