【TLPI读书笔记】 十二、系统和进程信息

/proc文件系统

在较老的UNIX实现中，通常并无简单方法来获取（或修改）内核属性。为了提供更为简便的方法来访问内核信息，许多现代UNIX实现提供了一个/proc虚拟文件系统，其包含了各种用于展示内核信息的文件。之所以将其称为虚拟，是因为其包含的文件和子目录并未存储在磁盘上，而是由内核在进程访问此类信息时动态创建而成。

获取与进程有关的信息：/proc/PID

对于系统中每个进程，内核都提供了相应的目录，命名为/proc/PID，其中PID是进程的 ID。在此目录中的各种文件和子目录包含了进程的相关信息。

每个/proc/PID目录下的文件节选：

• /proc/PID/fd目录
  该目录为进程打开的每个文件描述符都包含了一个符号链接，每个符号链接的名称都与描述符的数值相匹配。
• 线程：/proc/PID/task目录
  针对进程中的每个线程，内核提供了以/proc/PID/task/TID命名的子目录，其中TID是线程的线程 ID。

每个/proc/PID/task/TID子目录中的都有一套类似于/proc/PID目录内容的文件和目录。

/proc目录下的系统信息

/proc目录下的各种文件和子目录提供了对系统级信息的访问。

节选/proc子目录的用途：

访问/proc文件

通常使用shell脚本来访问/proc目录下的文件；也可以从程序中使用常规I/O系统调用来访问/proc目录下的文件。但在访问这些文件时有如下限制：

• /proc目录下的一些文件是只读的，即这些文件仅用于显示内核信息，但无法对其进行修改。
• /proc目录下的一些文件仅能由文件拥有者（或特权级进程）读取。
• 除了/proc/PID子目录中的文件，/proc目录的其他文件大多属于 root 用户，并且也仅有 root 用户能够修改那些可修改的文件。

访问/proc/PID目录中的文件
要确定特定/proc/PID目录的存在，就需要干净利落地处理如下可能性：当打开此目录下的文件时，进程已经终止，并且也已经删除了相应的/proc/PID目录。

系统标识：uname()

uname()系统调用返回了一系列关于主机系统的标识信息，存储于utsbuf所指向的结构中。

#include <sys/utsname.h>

int uname(struct utsname *utsbuf);
                                    Returns 0 on success, or -1 on error

• 参数

  • utsbuf：是一个指向utsname结构的指针，其定义如下：

    #define _UTSNAME_LENGTH 65
    
    struct utsname {
        char sysname[_UTSNAME_LENGTH];    /* Implementation name */
        char nodename[_UTSNAME_LENGTH];    /* Node name on network */
        char release[_UTSNAME_LENGTH];    /* Implementation release level */
        char version[_UTSNAME_LENGTH];    /* Release version level */
        char machine[_UTSNAME_LENGTH];    /* Hardware on which system is running */
    
    #ifdef _GNU_SOURCE                    /* Following is Linux-specific */
        char domainname[_UTSNAME_LENGTH]; /* NIS domain name of host */
    #endif
    };

• 返回值

  • 成功：返回0
  • 失败：返回-1

总结

本章主要介绍了获取系统和进程信息的方法，主要有两种：

• /proc文件系统
• uname()系统调用