Linux lsof命令詳解

lsof(list open files)是一個列出當前系統打開文件的工具。在linux環境下,任何事物都以文件的形式存在,通過文件不僅僅可以訪問常規數據,還可以訪問網絡連接和硬件。

在終端下輸入lsof即可顯示系統打開的文件,因爲 lsof 需要訪問核心內存和各種文件,所以必須以 root 用戶的身份運行它才能夠充分地發揮其功能。

COMMAND    PID      USER   FD      TYPE     DEVICE     SIZE       NODE      NAME
init       1         root  cwd      DIR       3,3       1024       2         /
init       1         root  rtd      DIR       3,3       1024       2         /
init       1         root  txt      REG       3,3       38432      1763452  /sbin/init
init       1         root  mem      REG       3,3       106114     1091620  /lib/libdl-2.6.so
init       1         root  mem      REG       3,3       7560696    1091614  /lib/libc-2.6.so
init       1         root  mem      REG       3,3       79460      1091669  /lib/libselinux.so.1
init       1         root  mem      REG       3,3       223280     1091668  /lib/libsepol.so.1
init       1         root  mem      REG       3,3       564136     1091607  /lib/ld-2.6.so
init       1         root  10u      FIFO      0,15                  1309     /dev/initctl


每行顯示一個打開的文件,若不指定條件默認將顯示所有進程打開的所有文件。lsof輸出各列信息的意義如下:

COMMAND:進程的名稱
PID:進程標識符
USER:進程所有者
FD:文件描述符,應用程序通過文件描述符識別該文件。如cwd、txt等
TYPE:文件類型,如DIR、REG等
DEVICE:指定磁盤的名稱
SIZE:文件的大小
NODE:索引節點(文件在磁盤上的標識)
NAME:打開文件的確切名稱

其中FD 列中的文件描述符cwd 值表示應用程序的當前工作目錄,這是該應用程序啓動的目錄,除非它本身對這個目錄進行更改。txt 類型的文件是程序代碼,如應用程序二進制文件本身或共享庫,如上列表中顯示的 /sbin/init 程序。其次數值表示應用程序的文件描述符,這是打開該文件時返回的一個整數。如上的最後一行文件/dev/initctl,其文件描述符爲10。u 表示該文件被打開並處於讀取/寫入模式,而不是隻讀 ® 或只寫 (w) 模式。同時還有大寫 的W 表示該應用程序具有對整個文件的寫鎖。該文件描述符用於確保每次只能打開一個應用程序實例。初始打開每個應用程序時,都具有三個文件描述符,從 0 到 2,分別表示標準輸入、輸出和錯誤流。所以大多數應用程序所打開的文件的 FD 都是從 3 開始。與 FD 列相比,Type 列則比較直觀。文件和目錄分別稱爲 REG 和 DIR。而CHR 和 BLK,分別表示字符和塊設備;或者 UNIX、FIFO 和 IPv4,分別表示 UNIX 域套接字、先進先出 (FIFO) 隊列和網際協議 (IP) 套接字。

lsof 常見的用法是查找應用程序打開的文件的名稱和數目。可用於查找出某個特定應用程序將日誌數據記錄到何處,或者正在跟蹤某個問題。例如,linux限制了進程能夠打開文件的數目。通常這個數值很大,所以不會產生問題,並且在需要時,應用程序可以請求更大的值(直到某個上限)。如果你懷疑應用程序耗盡了文件描述符,那麼可以使用 lsof 統計打開的文件數目,以進行驗證。lsof語法格式是:
  1. lsof 〔options〕 filename
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常用的參數列表:

lsof  filename 顯示打開指定文件的所有進程
lsof -a 表示兩個參數都必須滿足時才顯示結果
lsof -c string   顯示COMMAND列中包含指定字符的進程所有打開的文件
lsof -u username  顯示所屬user進程打開的文件
lsof -g gid 顯示歸屬gid的進程情況
lsof +d /DIR/ 顯示目錄下被進程打開的文件
lsof +D /DIR/ 同上,但是會搜索目錄下的所有目錄,時間相對較長
lsof -d FD 顯示指定文件描述符的進程
lsof -n 不將IP轉換爲hostname,缺省是不加上-n參數
lsof -i 用以顯示符合條件的進程情況
lsof -i[46] [protocol][@hostname|hostaddr][:service|port]
            46 --> IPv4 or IPv6
            protocol --> TCP or UDP
            hostname --> Internet host name
            hostaddr --> IPv4地址
            service --> /etc/service中的 service name (可以不只一個)
            port --> 端口號 (可以不只一個)

例如: 查看22端口現在運行的情況
  1. # lsof -i :22
  2. COMMAND  PID USER   FD   TYPE DEVICE SIZE NODE NAME
  3. sshd    1409 root    3u  IPv6   5678       TCP *:ssh (LISTEN)
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查看所屬root用戶進程所打開的文件類型爲txt的文件:
  1. # lsof -a -u root -d txt
  2. COMMAND    PID USER  FD      TYPE DEVICE    SIZE    NODE NAME
  3. init       1    root txt       REG    3,3   38432 1763452 /sbin/init
  4. mingetty  1632 root txt       REG    3,3   14366 1763337 /sbin/mingetty
  5. mingetty  1633 root txt       REG    3,3   14366 1763337 /sbin/mingetty
  6. mingetty  1634 root txt       REG    3,3   14366 1763337 /sbin/mingetty
  7. mingetty  1635 root txt       REG    3,3   14366 1763337 /sbin/mingetty
  8. mingetty  1636 root txt       REG    3,3   14366 1763337 /sbin/mingetty
  9. mingetty  1637 root txt       REG    3,3   14366 1763337 /sbin/mingetty
  10. kdm        1638 root txt       REG    3,3  132548 1428194 /usr/bin/kdm
  11. X          1670 root txt       REG    3,3 1716396 1428336 /usr/bin/Xorg
  12. kdm        1671 root txt       REG    3,3  132548 1428194 /usr/bin/kdm
  13. startkde  2427 root txt       REG    3,3  645408 1544195 /bin/bash
  14. ... ...  
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lsof使用實例

一、查找誰在使用文件系統

在卸載文件系統時,如果該文件系統中有任何打開的文件,操作通常將會失敗。那麼通過lsof可以找出那些進程在使用當前要卸載的文件系統,如下:
  1. # lsof  /GTES11/
  2. COMMAND  PID USER   FD   TYPE DEVICE SIZE NODE NAME
  3. bash    4208 root  cwd    DIR    3,1 4096    2 /GTES11/
  4. vim     4230 root  cwd    DIR    3,1 4096    2 /GTES11/
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在這個示例中,用戶root正在其/GTES11目錄中進行一些操作。一個 bash是實例正在運行,並且它當前的目錄爲/GTES11,另一個則顯示的是vim正在編輯/GTES11下的文件。要成功地卸載/GTES11,應該在通知用戶以確保情況正常之後,中止這些進程。 這個示例說明了應用程序的當前工作目錄非常重要,因爲它仍保持着文件資源,並且可以防止文件系統被卸載。這就是爲什麼大部分守護進程(後臺進程)將它們的目錄更改爲根目錄、或服務特定的目錄(如 sendmail 示例中的 /var/spool/mqueue)的原因,以避免該守護進程阻止卸載不相關的文件系統。

二、恢復刪除的文件

Linux計算機受到入侵時,常見的情況是日誌文件被刪除,以掩蓋攻擊者的蹤跡。管理錯誤也可能導致意外刪除重要的文件,比如在清理舊日誌時,意外地刪除了數據庫的活動事務日誌。有時可以通過lsof來恢復這些文件。

當進程打開了某個文件時,只要該進程保持打開該文件,即使將其刪除,它依然存在於磁盤中。這意味着,進程並不知道文件已經被刪除,它仍然可以向打開該文件時提供給它的文件描述符進行讀取和寫入。除了該進程之外,這個文件是不可見的,因爲已經刪除了其相應的目錄索引節點。

在/proc 目錄下,其中包含了反映內核和進程樹的各種文件。/proc目錄掛載的是在內存中所映射的一塊區域,所以這些文件和目錄並不存在於磁盤中,因此當我們對這些文件進行讀取和寫入時,實際上是在從內存中獲取相關信息。大多數與 lsof 相關的信息都存儲於以進程的 PID 命名的目錄中,即 /proc/1234 中包含的是 PID 爲 1234 的進程的信息。每個進程目錄中存在着各種文件,它們可以使得應用程序簡單地瞭解進程的內存空間、文件描述符列表、指向磁盤上的文件的符號鏈接和其他系統信息。lsof 程序使用該信息和其他關於內核內部狀態的信息來產生其輸出。所以lsof 可以顯示進程的文件描述符和相關的文件名等信息。也就是我們通過訪問進程的文件描述符可以找到該文件的相關信息。

當系統中的某個文件被意外地刪除了,只要這個時候系統中還有進程正在訪問該文件,那麼我們就可以通過lsof從/proc目錄下恢復該文件的內容。 假如由於誤操作將/var/log/messages文件刪除掉了,那麼這時要將/var/log/messages文件恢復的方法如下:

首先使用lsof來查看當前是否有進程打開/var/logmessages文件,如下:
  1. # lsof |grep /var/log/messages
  2. syslogd   1283      root    2w      REG        3,3  5381017    1773647 /var/log/messages (deleted)
複製代碼
從上面的信息可以看到 PID 1283(syslogd)打開文件的文件描述符爲 2。同時還可以看到/var/log/messages已經標記被刪除了。因此我們可以在 /proc/1283/fd/2 (fd下的每個以數字命名的文件表示進程對應的文件描述符)中查看相應的信息,如下:

# head -n 10 /proc/1283/fd/2
Aug  4 13:50:15 holmes86 syslogd 1.4.1: restart.
Aug  4 13:50:15 holmes86 kernel: klogd 1.4.1, log source = /proc/kmsg started.
Aug  4 13:50:15 holmes86 kernel: Linux version 2.6.22.1-8 (root@everestbuilder.linux-ren.org) (gcc version 4.2.0) #1 SMP Wed Jul 18 11:18:32 EDT 2007
Aug  4 13:50:15 holmes86 kernel: BIOS-provided physical RAM map:
Aug  4 13:50:15 holmes86 kernel:  BIOS-e820: 0000000000000000 - 000000000009f000 (usable)
Aug  4 13:50:15 holmes86 kernel:  BIOS-e820: 000000000009f000 - 00000000000a0000 (reserved)
Aug  4 13:50:15 holmes86 kernel:  BIOS-e820: 0000000000100000 - 000000001f7d3800 (usable)
Aug  4 13:50:15 holmes86 kernel:  BIOS-e820: 000000001f7d3800 - 0000000020000000 (reserved)
Aug  4 13:50:15 holmes86 kernel:  BIOS-e820: 00000000e0000000 - 00000000f0007000 (reserved)
Aug  4 13:50:15 holmes86 kernel:  BIOS-e820: 00000000f0008000 - 00000000f000c000 (reserved)


從上面的信息可以看出,查看 /proc/8663/fd/15 就可以得到所要恢復的數據。如果可以通過文件描述符查看相應的數據,那麼就可以使用 I/O 重定向將其複製到文件中,如:
  1. cat /proc/1283/fd/2 > /var/log/messages
複製代碼
對於許多應用程序,尤其是日誌文件和數據庫,這種恢復刪除文件的方法非常有用。
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