Day 10:/proc

ディレクトリの概要

/proc はLinuxカーネルの状態をファイルとして見せている特殊なディレクトリ。実際のファイルではなく、メモリ上の情報をリアルタイムで表示する仮想ファイルシステム。

• システム情報（CPU, メモリ等）の確認
• 実行中プロセスの状態確認
• カーネル設定の参照・変更

よくある中身

• /proc/cpuinfo CPUの情報（コア数・モデルなど）を確認できる
• /proc/meminfo メモリ仕様状況（空き・使用量）を確認できる
• /proc/uptime システムが起動してからの経過時間
• /proc/[PID] 各プロセスごとの情報ディレクトリ（PID単位）
• proc/sys カーネルパラメータ（設定値）を管理する場所

実際の中身を見てみる

cpuinfo

cat proc/cpuinfo
processor	: 0
vendor_id	: AuthenticAMD
cpu family	: 23
model		: 96
model name	: AMD Ryzen 5 4500U with Radeon Graphics
stepping	: 1
microcode	: 0x860010f
cpu MHz		: 3709.207
cache size	: 512 KB
physical id	: 0
siblings	: 6
core id		: 0
cpu cores	: 6
apicid		: 0
initial apicid	: 0
fpu		: yes
fpu_exception	: yes
cpuid level	: 16
wp		: yes
flags		: fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ht syscall nx mmxext fxsr_opt pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc rep_good nopl xtopology nonstop_tsc cpuid extd_apicid aperfmperf rapl pni pclmulqdq monitor ssse3 fma cx16 sse4_1 sse4_2 movbe popcnt aes xsave avx f16c rdrand lahf_lm cmp_legacy svm extapic cr8_legacy abm sse4a misalignsse 3dnowprefetch osvw ibs skinit wdt tce topoext perfctr_core perfctr_nb bpext perfctr_llc mwaitx cpb cat_l3 cdp_l3 hw_pstate ssbd mba ibrs ibpb stibp vmmcall fsgsbase bmi1 avx2 smep bmi2 cqm rdt_a rdseed adx smap clflushopt clwb sha_ni xsaveopt xsavec xgetbv1 cqm_llc cqm_occup_llc cqm_mbm_total cqm_mbm_local clzero irperf xsaveerptr rdpru wbnoinvd arat npt lbrv svm_lock nrip_save tsc_scale vmcb_clean flushbyasid decodeassists pausefilter pfthreshold avic v_vmsave_vmload vgif v_spec_ctrl umip rdpid overflow_recov succor smca
bugs		: sysret_ss_attrs spectre_v1 spectre_v2 spec_store_bypass retbleed smt_rsb srso ibpb_no_ret spectre_v2_user vmscape
bogomips	: 4741.22
TLB size	: 3072 4K pages
clflush size	: 64
cache_alignment	: 64
address sizes	: 48 bits physical, 48 bits virtual
power management: ts ttp tm hwpstate cpb eff_freq_ro [13] [14]

（後略）

• cpu cores : 6 物理コア数=6
• siblings : 6 論理CPU数=6
• processor : 0 論理CPUごとの番号（0~5の合計6個）
• cpu MHz : 3709.207 クロック周波数（CPUの処理スピード、動的に変化）
• flags : fpu vme de pse tsc msr... CPUが対応している機能一覧
• bugs : sysret_ss_attrs spectre_v1 spectre_v2 ... CPUの脆弱性情報

meminfo

cat proc/meminfo
MemTotal:       15682236 kB
MemFree:         4743960 kB
MemAvailable:   10130764 kB
Buffers:          338584 kB
Cached:          3991076 kB
SwapCached:            0 kB
Active:          5195804 kB
Inactive:        3255552 kB
Active(anon):    3546104 kB
Inactive(anon):        0 kB
Active(file):    1649700 kB
Inactive(file):  3255552 kB
Unevictable:         172 kB
Mlocked:             172 kB
SwapTotal:       4194300 kB
SwapFree:        4194300 kB
Zswap:                 0 kB
Zswapped:              0 kB
Dirty:              1880 kB
Writeback:             4 kB
AnonPages:       4121840 kB
Mapped:          1116520 kB
Shmem:             47412 kB
KReclaimable:     816232 kB
Slab:            1109708 kB
SReclaimable:     816232 kB
SUnreclaim:       293476 kB
KernelStack:       23488 kB
PageTables:        60800 kB
SecPageTables:      2276 kB
NFS_Unstable:          0 kB
Bounce:                0 kB
WritebackTmp:          0 kB
CommitLimit:    12035416 kB
Committed_AS:   16198788 kB
VmallocTotal:   34359738367 kB
VmallocUsed:       87192 kB
VmallocChunk:          0 kB
Percpu:             7776 kB
HardwareCorrupted:     0 kB
AnonHugePages:         0 kB
ShmemHugePages:        0 kB
ShmemPmdMapped:        0 kB
FileHugePages:     67584 kB
FilePmdMapped:         0 kB
CmaTotal:              0 kB
CmaFree:               0 kB

• MemTotal: 15682236 kB 搭載されているメモリ総量（約15GB）
• MemFree: 4743960 kB 未使用のメモリ（あまり重要じゃない）
• MemAvailable: 10130764 kB 実際にアプリが使える空きメモリ量
• Cached: 3991076 kB ファイルキャッシュ（最近使ったデータをメモリに保存）
• Buffers: 338584 kB ディスク書き込み用のバッファ
• Active: 5195804 kB 最近使われているメモリ
• Inactive: 3255552 kB あまり使われていない（開放候補）メモリ
• SwapTotal: 4194300 kB 仮想メモリ（約4GB）

/proc/1

ls -1 proc/1
arch_status
attr
autogroup
auxv
cgroup
clear_refs
cmdline
comm
coredump_filter
cpu_resctrl_groups
cpuset
cwd
environ
exe
fd
fdinfo
gid_map
io
ksm_merging_pages
ksm_stat
latency
limits
loginuid
map_files
maps
mem
mountinfo
mounts
mountstats
net
ns
numa_maps
oom_adj
oom_score
oom_score_adj
pagemap
patch_state
personality
projid_map
root
sched
schedstat
sessionid
setgroups
smaps
smaps_rollup
stack
stat
statm
status
syscall
task
timens_offsets
timers
timerslack_ns
uid_map
wchan

/proc/1/statusの中身（一部抜粋）

cat proc/1/status
Name:	systemd
Umask:	0000
State:	S (sleeping)
Tgid:	1
Ngid:	0
Pid:	1
PPid:	0
TracerPid:	0
Uid:	0	0	0	0
Gid:	0	0	0	0
FDSize:	512
...
VmPeak:	   23708 kB
VmSize:	   23536 kB
VmLck:	       0 kB
VmPin:	       0 kB
VmHWM:	   14776 kB
VmRSS:	   14776 kB
...
Cpus_allowed:	3f
Cpus_allowed_list:	0-5
voluntary_ctxt_switches:	24981
nonvoluntary_ctxt_switches:	2803

• PID 1 systemd（init）
• PPid 0 親なし（最初のプロセス）
• Uid 0 root権限

つまり、OSの起点プロセス

• State: S (sleeping) 待機中、イベント待ち
• VmRSS: 14776 kB 実際に使っている物理メモリ（約14MB）
• Cpus_allowed_list: 0-5 CPU割当（全CPU使用可能）
• voluntary_ctxt_switches: 24981 自分からCPUを譲った回数（CPUは1つのコアで同時に1つの処理しかできないので、プロセス同士でスケジューリングが行われる）