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Découvrez les possibilités du dossier /proc

Attention ce tutoriel est très ancien, il n'est peut être plus valide. Il reste présent sur le site pour des raisons historiques

Le tutoriel suivant est la traduction de l'anglais de l'article "Discover the possibilities of the /proc directory" écrit par Frederico Kereki le 15/02/2008.

Le dossier /proc est une bête étrange. A la fois, il n'existe pas vraiment, à la fois, il peut être parcouru. Ces fichiers de taille nulle ne sont ni des exécutables, ni des fichiers textes, mais il est quand même possible de les examiner et de les afficher!

Ce dossier spécial détient tous les détails de votre système d'exploitation Linux. Ce inclut les paramètres du kernel, ceux des processus et ceux liés à la configuration. En étudiant le dossier /proc, il vous est possible de comprendre comment fonctionnent les commandes et il est également possible d'effectuer des tâches administratives sur base des informations qu'il contient.

Sous Linux, tout est géré sous forme de fichier; même les périphériques (le matériel) peuvent être accédés comme des fichiers (dans le dossier /dev). Bien que vous pouvez croire que les fichiers sont soit textuels ou soit exécutables (ou possiblement des fichiers résultants de périphériques ou de « pipes »), le dossier /proc contient des fichiers d'un type bien plus étrange: des fichiers virtuels. Ces derniers peuvent être listés, mais ne sont pas stockés sur le disque dur; le système d'exploitation les créée à la volée lorsque vous essayez de les lire.

La plupart des fichiers virtuels ont une date de création qui est celle du moment où vous voulez les lire, ce qui prouve qu'ils sont constamment mis-à-jour. Le dossier /proc lui-même est créé chaque fois que vous démarrez votre ordinateur (NdT: sous Linux bien sûr). Vous devez être connecté en tant que root pour pouvoir être capable de parcourir ce répertoire et ses fichiers. Ceci n'est pas toujours le cas car il y certains fichiers du dossier qui sont liés à d'autres utilisateurs (que root) car ils ont été générés par les processus lancés par ces derniers. Bien que la plupart des fichiers soient en lecture seule, quelques-uns sont inscriptibles (la plupart dans /proc/sys). Ces derniers vous permettent de changer les paramètres de votre kernel à la volée. Bien sûr, vous devez faire très attention lorsque vous faites ceci!

L'organisation du dossier /proc

Le dossier /proc est organisé en répertoires et sous-répertoires virtuels. Il groupe les fichiers selon des sujets communs. En travaillant en tant que root, le résultat de la commande ls /proc est quelque-chose comme ceci:


1     2432  3340  3715  3762  5441  815        devices      modules  
129   2474  3358  3716  3764  5445  acpi       diskstats    mounts  
1290  248   3413  3717  3812  5459  asound     dma          mtrr  
133   2486  3435  3718  3813  5479  bus        execdomains  partitions 
1420  2489  3439  3728  3814  557   dri        fb           self 
165   276   3450  3731  39    5842  driver     filesystems  slabinfo 
166   280   36    3733  3973  5854  fs         interrupts   splash 
2     2812  3602  3734  4     6     ide        iomem        stat 
2267  3     3603  3735  40    6381  irq        ioports      swaps 
2268  326   3614  3737  4083  6558  net        kallsyms     sysrq-trigger 
2282  327   3696  3739  4868  6561  scsi       kcore        timer_list 
2285  3284  3697  3742  4873  6961  sys        keys         timer_stats 
2295  329   3700  3744  4878  7206  sysvipc    key-users    uptime 
2335  3295  3701  3745  5     7207  tty        kmsg         version 
2400  330   3706  3747  5109  7222  buddyinfo  loadavg      vmcore 
2401  3318  3709  3749  5112  7225  cmdline    locks        vmstat 
2427  3329  3710  3751  541   7244  config.gz  meminfo      zoneinfo 
2428  3336  3714  3753  5440  752   cpuinfo    misc

Les répertoires numérotés (plus d'infos sur ceux-ci plus tard) correspondent aux processus qui sont en train de s'exécuter; un de ceux-ci est spécial, il s'appele self et c'est un lien symbolique qui pointe sur le processus courant. Certains des fichiers virtuels procurent des informations sur le matériel de l'ordinateur, comme /proc/cpuinfo, /proc/meminfo, et /proc/interrupts. D'autres fournissent des informations sur les fichiers stockés sur le disque dur (le système de fichiers), comme /proc/filesystems ou /proc/partitions. Les fichiers dans le répertoire /proc/sys sont liés aux paramètres de configuration du kernel, comme nous le verrons.

Le résultat de la commande cat /proc/meminfo est quelque-chose comme ceci:

# cat /proc/meminfo
MemTotal:       483488 kB
MemFree:          9348 kB
Buffers:          6796 kB
Cached:         168292 kB
...plusieurs lignes supprimees...

Si vous essayez les commandes top ou free, vous risquez de reconnaître certains de ces précédents numéros. En fait, plusieurs utilitaires bien connus accèdent au répertoire /proc pour obtenir leurs informations. Par exemple, si vous voulez savoir quelle version du kernel vous êtes en train d'exécuter, vous pourrez essayer le programme uname -srv, ou alors aller directement lire le fichier source en tapant cat /proc/version (NdT: le programme cat permet d'afficher le contenu de n'importe quel fichier).

D'autres fichiers intéressants incluent:

/proc/apm : Fournit des informations intéressantes sur l'interface de gestion de l'énergie (APM), si c'est installé.
/proc/acpi : Un dossier similaire qui fournit beaucoup d'informations sur l'interface plus récente de gestion avancée de l'énergie (ACPI). Par exemple, pour savoir si votre ordinateur portable est connecté au réseau électrique, vous pouvez utiliser la commande suivante cat /proc/acpi/ac_adapter/AC/state pour obtenir soit "on line" ou "off line" (NdT: connecté ou déconnecté).
/proc/cmdline : Montre les paramètres qui ont été passés au kernel au moment du démarrage. Dans mon cas, ils sont root=/dev/disk/by-id/scsi-SATA_FUJITSU_MHS2040_NLA5T3314DW3-part3 vga=0x317 resume=/dev/sda2 splash=silent PROFILE=QuintaWiFi, qui me fourni des informations sur quelle partition est la partition racine du système de fichiers, quel mode VGA utiliser, et plus. Le dernier paramètre a rapport au système de gestion du profil de configuration openSUSE
/proc/cpuinfo : Fournit des informations sur le processeur de votre système. Par exemple, dans mon ordinateur portable, cat /proc/cpuinfo me donne un listing qui commence par:


processor       : 0
vendor_id       : AuthenticAMD
cpu family      : 6
model           : 8
model name      : Mobile AMD Athlon(tm) XP 2200+
stepping        : 1
cpu MHz         : 927.549
cache size      : 256 KB

Les informations précédentes montrent que je n'ai qu'un seul processeur, numéroté 0, de la famille 80686 (le chiffre 6 de la ligne CPU Family donne un indice), un AMD Athlon qui tourne à moins de 1 Ghz.

/proc/loadavg : Un fichier qui montre l'utilisation du processeur, ces informations incluent l'utilisation du CPU dans la dernière minute, les 5 dernières minutes et les 10 dernières minutes, ainsi que le nombre de processus qui s'exécutent actuellement.
/proc/stat : Donne aussi des statistiques, mais remonte jusqu'au dernier démarrage.
/proc/uptime : Un petit fichier qui n'a que 2 nombres: depuis combien de secondes votre ordinateur est allumé et depuis combien de secondes il est inactif.
/proc/devices : Affiche tous les périphériques actuellement configurés et montés de type périphérique de caractères et périphériques de blocs.
/proc/ioports : Montre des informations sur les zones mémoires utilisées pour les communications d'entrées et sorties avec ces précédents périphériques.
/proc/dma : Montre les canaux d'accès directs (DMA) utilisés actuellement.
/proc/filesystems : Montre quels types de systèmes de fichiers qui sont supportés pqr votre kernel. Une partie de ce fichier peut ressembler à ceci:


nodev   sysfs
nodev   rootfs
nodev   bdev
nodev   proc
nodev   cpuset
...some lines snipped...
nodev   ramfs
nodev   hugetlbfs
nodev   mqueue
       ext3
nodev   usbfs
       ext2
nodev   autofs

La première colonne montre si le système de fichiers est monté sur un périphérique de blocs. Dans mon cas, j'ai des partitions formattées en ext2 et ext3 qui sont montées.

/proc/mounts : Montre tous les dossiers de montage utilisés par votre ordinateur (ce fichier ressemble fort à /etc/mtab). Similairement, /proc/partitions and /proc/swaps montre toutes les partitions et les partitions d'échanges (swap).
/proc/fs : Si vous partagez des systèmes de fichiers avec NFS, alors ce répertoire contient dans ses sous-répertoires et ses fichiers /proc/fs/nfsd/exports des informations sur le système de fichier partagé et ses permissions.
/proc/net : Vous ne pouvez pas trouver mieux comme informations sur le réseau. Décrire chacun des fichiers de ce répertoire demanderait trop d'efforts, mais il inclut /dev (chaque périphérique réseau), plusieurs fichiers liés aux iptables (firewall), statistiques sur les ports et le réseau, informations sur le réseau sans-fil, et beaucoup plus.

Il y a aussi beaucoup de fichiers liés à la RAM. J'ai déjà mentionné /proc/meminfo, mais vous avez aussi vu /proc/iomem qui vous montre comment votre mémoire RAM est utilisée par votre ordinateur et /proc/kcore qui représente la partie physique de votre mémoire RAM. Contrairement aux autres fichiers virtuels, /proc/kcore montre une taille qui est égale à votre RAM plus un léger excédent. (N'essayez pas de faire un cat sur ce fichier, parce que son contenu est binaire et va embrouiller votre écran.) Finalement, il y a beaucoup de fichiers et dossiers liés au matériel comme /proc/interrupts, /proc/irq, proc/pci (tous les matériels PCI), /proc/bus, et bien d'autres, mais ils incluent des détails très spécifiques dont la plupart des utilisateurs n'ont pas besoin.

Qu'est-ce qu'un processus?

Comme je l'ai dit plus tôt, un grand nombre de répertoires nommés précédemment représentent des processus en cours d'exécution. Quand un processus se termine, son répertoire présent dans /prox disparaît automatiquement. Si vous consulter les informations de certains de ces répertoires pendant qu'ils existent, vous trouverez beaucoup de fichiers comme:


attr             cpuset   fdinfo    mountstats  stat
auxv             cwd      loginuid  oom_adj     statm
clear_refs       environ  maps      oom_score   status
cmdline          exe      mem       root        task
coredump_filter  fd       mounts    smaps       wchan

Penchons-nous plus particulièrement sur certains fichiers:

cmdline : Contient la commande qui a lancé le processus, avec tous ses paramètres.

cwd : Un lien symbolique qui mène au répertoire de travail courant (Current Working Directory - CWD) des processus; les liens exe des processus exécutables et les liens racines jusqu'à son répertoire racine.

environ : Montre toutes les variables d'environnement pour ce processus.

fd : Contient toutes les informations sur les fichiers et les périphériques utilisés par le processus.

maps, statm, and mem : Lié à la mémoire utilisée par le processus.

stat and status : Fournit de l'information sur le statut d'un processus (le dernier des deux est le plus clair des deux).

Ces fichiers fournissent beaucoup de défis de pour la programmation de scripts. Par exemple, si vous voulez chasser les processus zombies, vous pourriez scanner tous les répertoires et sous-répertoires et vérifier si "(Z) Zombie" apparaît dans le fichier /status. Un jour, j'avais besoin de vérifier si un certain programme s'exécutait; j'ai effectué un scan et ai regardé les fichiers de /cmdline, à la recherche de la chaîne de caractère désirée. (Vous pouvez faire cela en travaillant avec la sortie de la commande ps, mais ce n'est pas le but ici.) Si vous désirez programmer un top plus beau, toutes les informations sont à portées de main!

Bidouiller le système: /proc/sys

/proc/sys ne fournit pas que des informations sur le système, il permet aussi de changer les paramètres du kernel à la volée, et donc d'activer ou de désactiver des fonctionnalités. (Bien sûr, cela peut être dangereux pour votre système - considérez-vous prévenus!)

Pour déterminer si vous pouvez configurer un fichier ou s'il est simplement en lecture seule, utilisez ls -ld; si un fichier possède l'attribut "W", cela signifie que vous pouvez l'utiliser pour configurer le kernel d'une certaine façon. Par exemple, ls -ld /proc/kernel/* commence comme ceci:


dr-xr-xr-x 0 root root 0 2008-01-26 00:49 pty
dr-xr-xr-x 0 root root 0 2008-01-26 00:49 random
-rw-r--r-- 1 root root 0 2008-01-26 00:49 acct
-rw-r--r-- 1 root root 0 2008-01-26 00:49 acpi_video_flags
-rw-r--r-- 1 root root 0 2008-01-26 00:49 audit_argv_kb
-r--r--r-- 1 root root 0 2008-01-26 00:49 bootloader_type
-rw------- 1 root root 0 2008-01-26 00:49 cad_pid
-rw------- 1 root root 0 2008-01-26 00:49 cap-bound

Vous pouvez voir que le bootloader_type n'est pas prévu pour ëtre modifié, mais les autres fichiers peuvent l'être. Pour modifier un fichier, utiliser une commande comme echo 10 >/proc/sys/vm/swappiness. Cet exemple particulier vous permettrait d'optimiser votre performance de mise en cache des pages en mémoire virtuelle. En passant, ces changements sont temporaires et leurs effets disparaîtrons au re-démarrage de votre système. Utilisez sysctl et le fichier /etc/sysctl.conf pour effectuer des changements permanents.

Penchons-nous à un haut niveau sur les répertoires de /proc/sys :

debug : Contient (surprise!) des information pour le débugage. Ce sont des informations pratiques si vous effectuez du développement de kernel.
dev : Fournit des paramètres pour des périphériques spécifiques; par exemple, vérifiez le dossier /dev/cdrom.
fs : Offre des données sur multiples aspects de votre système de fichiers.
kernel : Permet d'affecter la configuration du kernel directement.
net : Permet de contrôler certains paramètres liés au réseau. Attention, jouez avec cela risque de vous faire perdre votre connexion.
vm : Lié au VM sous-système.

Conclusion et ressources

Conclusion

Le dossier /proc est spécial fournit des informations détaillées sur les mécanismes sous-jacents de Linux et vous permet de bidouiller beaucoup d'aspect de votre configuration. Si vous passez un peu de temps à découvrir toutes les possibilités de ce répertoire, vous serez capable d'obtenir un meilleur Linux, plus optimisé. N'est-ce pas cela que nous voulons tous?

Ressources sur le dossier /proc

Trouver de la documentation sur le système de fichiers /proc peut être très compliqué parce qu'elle est distribuée partout dans le code source du kernel. En regardant dans le répertoire /usr/scr/linux/Documentation, j'ai trouvé proc.txt qui contient beaucoup d'informations mais qui est un peu dépassé: sa dernière mise-à-jour date de novembre 2000, quand la version du kernel 2.4.0 était juste sur le point de sortir. Malgré tout, se balader dans ce répertoire est plus facile que de regarder dans le code source. Notez que vous risquez de trouver plus que ce que vous cherchez; par exemple, le fichier laptop-mode.txt fait 1000 ligne de long et se concentre seulement sur le simple fichier /proc/sys/vm/latptop_mode.

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