实验指导书--实验11 Linux proc文件系统

实验十一：Linux proc文件系统
实验学时：4
实验类型：验证
实验要求：选修
一、实验目的
通过本实验的学习，理解和分析proc文件系统，掌握Linux proc文件的特点和使用方法，访问有关内核的状态、计算机的属性、正在运行的进程状态等信息。

二、实验内容
实验内容：了解proc文件系统，编写一个c程序，获取系统相关信息，实时监测（周期性显示）CPU、主存和网络的详细使用情况以及它们的利用率。

三、实验原理、方法和手段
实验原理：
proc 文件系统介绍：
proc 文件系统是一个虚拟文件系统，是一种内核和内核模块用来向进程(process) 发送信息的机制 (所以叫做proc)。

这个虚拟文件系统让你可以和内核内部数据结构进行交互，获取有关进程的有用信息，在运行中 (on the fly) 改变设置 (通过改变内核参数)。

与其他文件系统不同，proc 存在于内存之中而不是硬盘上。

proc文件系统包含一些目录和虚拟文件。

大部分proc中的文件和目录提供系统物理环境最新的信息。

/proc目录中有一些以数字命名的目录，它们是进程目录。

系统中当前运行的每一个进程在/proc下都对应一个以进程号为目录名的目录/proc/pid，它们是读取进程信息的接口。

此外，在Linux2.6.0-test6以上的版本中/proc/pid 目录中有一个task目录，/proc/pid/task目录中也有一些以该进程所拥有的线程的线程号命名的目录/proc/pid/task/tid，它们是读取线程信息的接口。

/proc 由内核控制，没有承载 /proc 的设备。

因为 /proc 主要存放由内核控制的状态信息，所以大部分这些信息的逻辑位置位于内核控制的内存。

对/proc 进行一次 'ls -l' 可以看到大部分文件都是 0 字节大的；不过察看这些文件的时候，确实可以看到一些信息。

这是因为 /proc 文件系统和其他常规的文件系统一样把自己注册到虚拟文件系统层 (VFS) 了。

然而，直到当 VFS 调用它，请求文件、目录的 i-node 的时候，/proc 文件系统才根据内核中的信息建立相应的文件和目录。

实验方法和手段：
linux环境下编写c语言程序读取/proc文件并统计相关信息。

四、实验条件
PC机、linux操作系统
五、实验步骤
1，查看/proc 目录，了解此目录下各个目录以及文件的含义；解释以下文件的
含义：
* /proc/cpuinfo
* /proc/meminfo
* /proc/mounts
* /proc/devices
* /proc/filesystems
* /proc/modules
* /proc/version
* /proc/cmdline
* /proc/XXX – XXX是指以数字编号的目录
* /proc/sys
* /proc/swaps
* /proc/uptime
* /proc/fs/nfsd/exports
* /proc/kmsg
* /proc/kcore
2，从proc文件系统获取信息
通过读取proc文件系统，获取系统各种信息，包括主机名、系统启动时间、版本号、所有进程信息等
3，从proc中获取相关信息，分别编程计算并显示cpu的使用率、主存的使用率
和网络利用率。

注：这些数据分别要从/proc/stat、/proc/net/dev、/proc/meminfo 三个文件中提取，要求实时监测（周期性显示）
选做：利用图形界面编程，实现类似Windows资源管理器的效果。