Linux的/proc文件系統(tǒng)是一個特殊的文件系統(tǒng)，它提供了訪問內核和進程信息的接口。它不是一個存儲在硬盤上的文件系統(tǒng)，而是一個虛擬的文件系統(tǒng)，存在于內存中，用于向用戶和進程展示有關系統(tǒng)狀態(tài)和進程信息的數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)相關信息

/proc目錄下的文件和子目錄提供了對系統(tǒng)狀態(tài)和進程信息的訪問點。一些常見的子目錄和文件包括：

/proc/cpuinfo：包含有關CPU的信息，如型號、頻率、緩存大小等。
/proc/meminfo：包含有關內存的信息，如總內存、可用內存、交換空間等。
/proc/net：包含有關網(wǎng)絡協(xié)議和連接的信息。
/proc/PID：每個運行的進程都有一個以PID命名的子目錄，包含該進程的相關信息，如命令行參數(shù)、打開的文件、內存映射等。
/proc/sys：包含了系統(tǒng)內核的運行時參數(shù)和配置信息，可以通過讀寫這些文件來修改內核參數(shù)。
訪問/proc文件系統(tǒng)：
/proc文件系統(tǒng)可以像訪問普通文件和目錄一樣進行讀取和寫入操作?？梢允褂脴藴实奈募蘒/O操作函數(shù)（如open()、read()、write()）或命令行工具（如cat、echo）來訪問/proc中的文件和目錄。

獲取系統(tǒng)和進程信息：
/proc文件系統(tǒng)提供了一種方便的方式來獲取系統(tǒng)和進程的信息，可以通過讀取相應的文件來獲得特定的信息。例如：

獲得CPU信息：

cat /proc/cpuinfo

獲得內存信息：

cat /proc/meminfo

獲得進程列表：

ls /proc

修改內核參數(shù)：
/proc/sys目錄下的文件提供了一種方式來修改內核運行時的參數(shù)和配置?？梢酝ㄟ^修改這些文件的內容來調整系統(tǒng)的行為。例如：

修改文件句柄限制：

echo 100000 > /proc/sys/fs/file-max

注意事項：

/proc文件系統(tǒng)中的文件和目錄是動態(tài)生成的，它們的內容是實時反映系統(tǒng)狀態(tài)的。
對/proc文件系統(tǒng)的讀取操作是非阻塞的，讀取時會立即返回當前可用的數(shù)據(jù)。
/proc文件系統(tǒng)中的一些文件只有超級用戶（root）才能訪問。
/proc文件系統(tǒng)是Linux中非常有用的一個功能，它提供了對系統(tǒng)和進程信息的實時訪問。通過讀取和操作/proc文件系統(tǒng)中的文件和目錄，可以獲取關于系統(tǒng)狀態(tài)、硬件信息、進程信息等各種有用的數(shù)據(jù)。下面是繼續(xù)描述Linux的/proc系統(tǒng)的一些重要信息：

進程相關信息

/proc/[PID]/status：包含有關特定進程（使用PID替換[PID]）的狀態(tài)信息，如進程ID、父進程ID、內存使用情況等。
/proc/[PID]/cmdline：包含特定進程的命令行參數(shù)。
/proc/[PID]/fd：是一個目錄，包含特定進程打開的文件描述符的符號鏈接。
/proc/[PID]/maps：包含特定進程的內存映射信息，顯示進程使用的內存區(qū)域及其權限等。
/proc/[PID]/stat：包含特定進程的統(tǒng)計信息，如CPU使用時間、狀態(tài)等。
/proc/[PID]/cpuinfo：包含特定進程運行在哪個CPU核心上的信息。
系統(tǒng)狀態(tài)和硬件信息：

/proc/loadavg：包含系統(tǒng)的平均負載情況。
/proc/uptime：包含系統(tǒng)自上次啟動以來的運行時間和空閑時間。
/proc/meminfo：包含系統(tǒng)內存使用情況，如總內存、可用內存、緩存等。
/proc/version：包含系統(tǒng)內核版本信息。
/proc/cpuinfo：包含系統(tǒng)CPU信息，如型號、頻率、緩存等。
/proc/filesystems：包含支持的文件系統(tǒng)類型。
網(wǎng)絡和網(wǎng)絡連接信息：

/proc/net/dev：包含網(wǎng)絡設備的統(tǒng)計信息，如接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)量、錯誤等。
/proc/net/arp：包含ARP（Address Resolution Protocol）緩存信息。
/proc/net/tcp：包含當前TCP連接的信息。
/proc/net/udp：包含當前UDP連接的信息。
/proc/net/icmp：包含ICMP（Internet Control Message Protocol）統(tǒng)計信息。
其他一些有用的信息：

/proc/sys：是一個目錄，包含系統(tǒng)內核運行時的參數(shù)和配置信息，如文件句柄限制、網(wǎng)絡參數(shù)等。
/proc/self：是一個指向當前正在運行的進程自身的符號鏈接?？梢允褂盟L問當前進程的信息，類似于/proc/[PID]。
需要注意的是，/proc文件系統(tǒng)中的文件和目錄可能因Linux發(fā)行版和內核版本的不同而有所差異。此外，對/proc文件系統(tǒng)的讀取和操作需要適當?shù)臋嘞蓿承┪募荒苡沙売脩簦╮oot）訪問。

Linux的/proc文件系統(tǒng)相關信息

/proc/sys/kernel目錄：
/proc/sys/kernel/hostname：包含主機名信息。
/proc/sys/kernel/osrelease：包含操作系統(tǒng)內核版本信息。
/proc/sys/kernel/panic：設置系統(tǒng)遇到嚴重錯誤時的行為，如重啟或轉儲內存。
/proc/sys/kernel/panic_on_oops：設置是否在內核遇到致命錯誤（oops）時自動觸發(fā)panic。
/proc/sys/kernel/sem：包含系統(tǒng)的信號量參數(shù)，用于進程間同步。
/proc/sys/kernel/sysrq：用于控制sysrq功能，可以通過sysrq鍵組合觸發(fā)一些特殊操作。
/proc/sys/net目錄：
/proc/sys/net/core：包含核心網(wǎng)絡參數(shù)，如最大套接字緩沖區(qū)大小、消息隊列長度等。
/proc/sys/net/ipv4：包含IPv4網(wǎng)絡參數(shù)，如IP轉發(fā)、路由緩存等。
/proc/sys/net/ipv6：包含IPv6網(wǎng)絡參數(shù)，如IPv6轉發(fā)、鄰居緩存等。
/proc/sys/net/bridge：用于橋接網(wǎng)絡設置的參數(shù)。
/proc/sys/net/icmp：包含ICMP參數(shù)，如ICMP重定向、錯誤報文等。
/proc/sys/fs目錄：
/proc/sys/fs/file-max：限制系統(tǒng)上可以打開的文件句柄數(shù)。
/proc/sys/fs/inotify：包含inotify文件系統(tǒng)參數(shù)，用于文件和目錄監(jiān)控。
/proc/sys/fs/inotify/max_user_watches：限制一個用戶可以監(jiān)視的inotify對象數(shù)。
/proc/sys/fs/inotify/max_user_instances：限制一個用戶可以創(chuàng)建的inotify實例數(shù)。
/proc/sys/vm目錄：
/proc/sys/vm/swappiness：控制內核在內存緊張時將數(shù)據(jù)交換到交換空間的傾向性。
/proc/sys/vm/dirty_ratio：指定內存臟頁的最大比例。
/proc/sys/vm/dirty_background_ratio：指定內存臟頁開始寫回磁盤的比例。
這些僅是/proc文件系統(tǒng)中的一部分內容，還有許多其他文件和目錄可以提供系統(tǒng)和進程的各種信息。/proc系統(tǒng)的使用可以幫助系統(tǒng)管理員、開發(fā)人員和調試人員深入了解系統(tǒng)的狀態(tài)、配置參數(shù)和進程行為。請注意，/proc文件系統(tǒng)中的某些文件是只讀的，而其他文件允許讀取和寫入。在使用/proc文件系統(tǒng)時，應小心避免誤操作，以免對系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生不良影響。

通過/proc文件系統(tǒng)獲取特定進程的CPU和內存使用率的信息

通過 /proc/[PID]/stat 文件查看某一進程的 CPU 活動信息
在 /proc/[PID]/ 目錄下的各個文件記錄著 這個進程的各項運行指標，通過查看 /proc/[PID]/stat 文件，可以進程運行的詳細信息，其中就包括 CPU 占用信息。

[root@rh ~]$ cat /proc/1/stat
1 (init) S 0 1 1 0 -1 4202752 3026 2635222 9 483 5 165 102346 3188016 20 0 1 0 1 19820544 384 18446744073709551615 1 1 0 0 0 0 0 4096 536962595 18446744073709551615 0 0 0 4 0 0 34 0 0

/proc/[PID]/stat 文件信息解釋

1）我們可以通過 man 5 proc 命令查看文檔，找到 /proc/[pid]/stat 節(jié)點，就可以看到各字段的意思了。如：

/proc/[pid]/stat
Status information about the process.  This is used by ps(1).  It is defined in /usr/src/linux/fs/proc/array.c.
The fields, in order, with their proper scanf(3) format specifiers, are:
pid %d      The process ID.
comm %s     The  filename  of the executable, in parentheses.  This is visible whether or not the executable is swapped out.
state %c    One character from the string "RSDZTW" where R is running, S is sleeping in an interruptible  wait,  D  is waiting in uninterruptible disk sleep, Z is zombie, T is traced or stopped (on a signal), and W is paging.
ppid %d     The PID of the parent.
......

2）具體解釋，一個示例：

pid=6873 進程(包括輕量級進程，即線程)號
comm=a.out 應用程序或命令的名字。
task_state=R 任務的狀態(tài)，R:runnign, S:sleeping (TASK_INTERRUPTIBLE), D:disk sleep (TASK_UNINTERRUPTIBLE), T: stopped, T:tracing stop, Z:zombie, X:dead。
ppid=6723 父進程ID。
pgid=6873 線程組號。
sid=6723 該任務所在的會話組 ID。
tty_nr=34819(pts/3) 該任務的 tty 終端的設備號，INT（34817/256）= 主設備號，（34817-主設備號）= 次設備號。
tty_pgrp=6873 終端的進程組號，當前運行在該任務所在終端的前臺任務(包括 shell 應用程序)的 PID。
task->flags=8388608 進程標志位，查看該任務的特性。
min_flt=77 該任務不需要從硬盤拷數(shù)據(jù)而發(fā)生的缺頁（次缺頁）的次數(shù)。
cmin_flt=0 累計的該任務的所有的 waited-for 進程曾經(jīng)發(fā)生的次缺頁的次數(shù)目。
maj_flt=0 該任務需要從硬盤拷數(shù)據(jù)而發(fā)生的缺頁（主缺頁）的次數(shù)。
cmaj_flt=0 累計的該任務的所有的 waited-for 進程曾經(jīng)發(fā)生的主缺頁的次數(shù)目。
utime=1587 該任務在用戶態(tài)運行的時間，單位為 jiffies。
stime=1 該任務在核心態(tài)運行的時間，單位為 jiffies。
cutime=0 累計的該任務的所有的 waited-for 進程曾經(jīng)在用戶態(tài)運行的時間，單位為 jiffies。
cstime=0 累計的該任務的所有的 waited-for 進程曾經(jīng)在核心態(tài)運行的時間，單位為 jiffies。
priority=25 任務的動態(tài)優(yōu)先級。
nice=0 任務的靜態(tài)優(yōu)先級。
num_threads=3 該任務所在的線程組里線程的個數(shù)。
it_real_value=0 由于計時間隔導致的下一個 SIGALRM 發(fā)送進程的時延，以 jiffy 為單位。
start_time=5882654 該任務啟動的時間，單位為 jiffies。
vsize=1409024（page） 該任務的虛擬地址空間大小。
rss=56(page) 該任務當前駐留物理地址空間的大小；Number of pages the process has in real memory,minu 3 for administrative purpose. 這些頁可能用于代碼，數(shù)據(jù)和棧。
rlim=4294967295（bytes） 該任務能駐留物理地址空間的最大值。
start_code=134512640 該任務在虛擬地址空間的代碼段的起始地址。
end_code=134513720 該任務在虛擬地址空間的代碼段的結束地址。
start_stack=3215579040 該任務在虛擬地址空間的棧的結束地址。
kstkesp=0 esp(32 位堆棧指針) 的當前值, 與在進程的內核堆棧頁得到的一致。
kstkeip=2097798 指向將要執(zhí)行的指令的指針, EIP(32 位指令指針)的當前值。
pendingsig=0 待處理信號的位圖，記錄發(fā)送給進程的普通信號。
block_sig=0 阻塞信號的位圖。
sigign=0 忽略的信號的位圖。
sigcatch=082985 被俘獲的信號的位圖。
wchan=0 如果該進程是睡眠狀態(tài)，該值給出調度的調用點。
nswap 被 swapped 的頁數(shù)，當前沒用。
cnswap 所有子進程被 swapped 的頁數(shù)的和，當前沒用。
exit_signal=17 該進程結束時，向父進程所發(fā)送的信號。
task_cpu(task)=0 運行在哪個 CPU 上。
task_rt_priority=0 實時進程的相對優(yōu)先級別。
task_policy=0 進程的調度策略，0=非實時進程，1=FIFO實時進程；2=RR實時進程

關于進程占用 CPU 的相關信息

在上述的時間中，這些信息會在計算 CPU 占用率時用到：

pid 進程號。
utime 該任務在用戶態(tài)運行的時間，單位為 jiffies。
stime 該任務在核心態(tài)運行的時間，單位為 jiffies。
cutime 累計的該任務的所有的 waited-for 進程曾經(jīng)在用戶態(tài)運行的時間，單位為 jiffies。
cstime 累計的該任務的所有的 waited-for 進程曾經(jīng)在核心態(tài)運行的時間，單位為 jiffies。
該進程的 CPU 占用時間（該值包括其所有線程的 CPU 時間）：

processCPUTime = utime + stime + cutime + cstime

通過 /proc/[PID]/task/[TID]/stat 文件查看某一進程下的某一線程的活動信息
該文件包含了某一輕量級進程（lwp，即通常所說的線程）所有的活動信息，該文件中的所有值都是從系統(tǒng)啟動開始累計到當前時刻。該文件的內容格式以及各字段的含義與 /proc/[PID]/stat 文件類似。該文件中的 tid 字段表示的是輕量級線程號。

該線程的 CPU 占用時間：

threadCPUTime = utime + stime

單核情況下 CPU 使用率的計算

首先，通過讀取 /proc/stat 文件獲取總的 CPU 時間，讀取 /proc/[PID]/stat 獲取進程 CPU 時間，讀取 /proc/[PID]/task/[TID]/stat 獲取線程 CPU 時間。然后，采樣兩個足夠短的時間間隔的 CPU 快照與進程或線程快照來計算其 CPU 使用率。

計算總的 CPU 使用率 totalCPUUse

1）采樣兩個足夠短的時間間隔的 CPU 快照，即讀取 /proc/stat 文件，獲取兩個時間點的下列數(shù)據(jù)：

CPUT1 (user1, nice1, system1, idle1, iowait1, irq1, softirq1, stealstolen1, guest1);
CPUT2 (user2, nice2, system2, idle2, iowait2, irq2, softirq2, stealstolen2, guest2);
2）計算總的 CPU 時間 totalCPUTime：

CPUTime1 = user1 + nice1 + system1 + idle1 + iowait1 + irq1 + softirq1 + stealstolen1 + guest1;
CPUTime2 = user2 + nice2 + system2 + idle2 + iowait2 + irq2 + softirq2 + stealstolen2 + guest2;
totalCPUTime = CPUTime2 – CPUTime1;

3）計算 CPU 空閑時間 idleCPUTime：

idleCPUTime = idle2 – idle1;

4）計算總的 CPU 使用率 totalCPUUse：

totalCPUUse = (totalCPUTime – idleCPUTime) / totalCPUTime;

計算某一進程的 CPU 使用率 processCPUUse

1）采樣兩個足夠短的時間間隔的 CPU 快照和對應的進程快照，即讀取 /proc/stat 文件，獲取兩個時間點的下列數(shù)據(jù)：

CPUT1 (user1, nice1, system1, idle1, iowait1, irq1, softirq1, stealstolen1, guest1);
CPUT2 (user2, nice2, system2, idle2, iowait2, irq2, softirq2, stealstolen2, guest2);
讀取 /proc/[PID]/stat 文件，獲取兩個時間點的下列數(shù)據(jù)：

ProcessT1 (utime1, stime1, cutime1, cstime1);
ProcessT2 (utime2, stime2, cutime2, cstime2);
2）計算總的 CPU 時間 totalCPUTime 和進程時間 processTime：

CPUTime1 = user1 + nice1 + system1 + idle1 + iowait1 + irq1 + softirq1 + stealstolen1 + guest1;
CPUTime2 = user2 + nice2 + system2 + idle2 + iowait2 + irq2 + softirq2 + stealstolen2 + guest2;
totalCPUTime = CPUTime2 – CPUTime1;

processTime1 = utime1 + stime1 + cutime1 + cstime1;
processTime2 = utime2 + stime2 + cutime1 + cstime2;
processTime = processTime2 – processTime1;

3）計算該進程的 CPU 使用率 processCPUUse:

processCPUUse = processTime / totalCPUTime;

計算某一線程的 CPU 使用率 threadCPUUse

1）采樣兩個足夠短的時間間隔的 CPU 快照和對應的線程快照，即讀取 /proc/stat 文件，獲取兩個時間點的下列數(shù)據(jù)：

CPUT1 (user1, nice1, system1, idle1, iowait1, irq1, softirq1, stealstolen1, guest1);
CPUT2 (user2, nice2, system2, idle2, iowait2, irq2, softirq2, stealstolen2, guest2);
讀取 /proc/[PID]/task/[TID]/stat 文件，獲取兩個時間點的下列數(shù)據(jù)：

threadT1 (utime1, stime1);
threadT2 (utime2, stime2);
2）計算總的 CPU 時間 totalCPUTime 和線程時間 threadTime：

CPUTime1 = user1 + nice1 + system1 + idle1 + iowait1 + irq1 + softirq1 + stealstolen1 + guest1;
CPUTime2 = user2 + nice2 + system2 + idle2 + iowait2 + irq2 + softirq2 + stealstolen2 + guest2;
totalCPUTime = CPUTime2 – CPUTime1;

threadTime1 = utime1 + stime1;
threadTime2 = utime2 + stime2;
threadTime = threadTime2 – threadTime1;

3）計算該線程的 CPU 使用率 threadCPUUse:

threadCPUUse = threadTime / totalCPUTime;

多核情況下 CPU 使用率的計算

首先，通過讀取 /proc/stat 文件獲取總的 CPU 時間，讀取 /proc/[PID]/stat 獲取進程 CPU 時間，讀取 /proc/[PID]/task/[TID]/stat 獲取線程 CPU 時間，讀取 /proc/cpuinfo 獲取 CPU 個數(shù)。

在多核情況下計算進程或線程的 CPU 使用率，用上面的方式得到的通常是相對于 CPU 所有核的總共時間的占用率，而我們通常習慣得到進程或線程對某一個單核的占用率。所以我們可以按上面的方式計算得到 CPU 占用率，然后把結果乘上 CPU 的核數(shù)，即可得到進程或線程相對于一個單核的占用率。

多核情況下該線程的 CPU 使用率 mThreadCPUUse：

mThreadCPUUse = threadCPUUse * processorNum;文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-518192.html

到了這里，關于linux proc系統(tǒng)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！