内核窗口---proc文件系统

内核窗口—proc文件系统

引言：在写进程调度笔记时，我特别好奇，想了解一下ubuntu 14.04到底采取的是什么调度策略，于是接触到proc文件系统，它内部包含很多内核数据信息。这里并不会分析每一个文件、每一条数据的含义。仅仅是介绍Proc文件系统产生背景，常见文件含义。以后遇到相关问题时，再深入学习。

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一、Proc文件系统简单介绍

1.1、产生背景

  Linux内核是一个非常庞大、非常复杂的程序，对于这样一个程序来说，调试是一件非常复杂的事情。随着Linux内核版本更新迭代，给里面添加/修改一个功能是非常麻烦的，因为其可能会影响其他已有的。为了降低内核调试和学习的难度，内核开发者们在内核中天价了一些属性专门用于调试，proc文件系统就是一个尝试。

1.2、设计思路

  Proc文件的设计思路是：在内核中构建一个虚拟文件系统/proc， 将内核运行时其关键的数据结构以文件的方式呈现在/proc目录的特定文件中，以可视化的方式呈现给内核开发者。proc文件系统给开发者一种调试内核的方法：我们通过实时的观察/proc/xxx文件，来观看内核特定数据结构的值，当我们添加一个增删新功能时，可以知道这个新功能的影响是对还是不对。

图1、proc文件夹下部分内容

  这里仅截取了部分内容，并且用红色及绿色的框分成两部分，其中红色框内部文件以数字命名，其实际为进程的PID，文件夹内容记录进程的相关信息，会在后面介绍。绿色框内部包含了熟悉的buddyinfo、meminfo、cpuinfo等，这些反映了计算机硬件及内核的实时信息。

1.3、proc文件特性

  proc目录下文件的大小都是0，因为这些文件本身并不存在于磁盘中，它也不是一个真实的文件，只是一个接口。当我们去读取这个文件时，内核并不是磁盘找这个文件，而是映射为内核内部一个数据结构被读取，并且格式化成字符串返回给我们。所以尽管我们看到的还是一个文件内容字符串，和普通文件一样，但实际上这个内容是实时从内核的数据结构来得，而不是硬盘中来的。