簡介：通過查看打開的文件，了解更多關於系統的信息。了解應用程序打開了哪些文件或者哪個應用 程序打開了特定的文件，作為系統管理員，這將使得您能夠作出更好的決策。例如，您不應該卸載具有打 開文件的文件系統。使用 lsof，您可以檢查打開的文件，並根據需要在卸載之前中止相應的進程。同樣 地，如果您發現了一個未知的文件，那麼可以找出到底是哪個應用程序打開了這個文件。
在 UNIX® 環境中，文件無處不在，這便產生了一句格言：“任何事物都是文件”。通過文件 不僅僅可以訪問常規數據，通常還可以訪問網絡連接和硬件。在有些情況下，當您使用 ls 請求目錄清單 時，將出現相應的條目。在其他情況下，如傳輸控制協議 (TCP) 和用戶數據報協議 (UDP) 套接字，不存 在相應的目錄清單。但是在後台為該應用程序分配了一個文件描述符，無論這個文件的本質如何，該文件 描述符為應用程序與基礎操作系統之間的交互提供了通用接口。
因為應用程序打開文件的描述符 列表提供了大量關於這個應用程序本身的信息，所以能夠查看這個列表將是很有幫助的。完成這項任務的 實用程序稱為 lsof，它對應於“list open files”（列出打開的文件）。幾乎在每個 UNIX 版本中都有這個實用程序，但奇怪的是，大多數供應商並沒有將其包含在操作系統的初始安裝中。要獲取 更多關於 lsof 的信息，請參見參考資料部分。
lsof 簡介
只需輸入 lsof 就可以生成大 量的信息，如清單 1 所示。因為 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。
清單 1. lsof 的示例輸出
bash-3.00# lsof
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
sched 0 root cwd VDIR 136,8 1024 2 /
init 1 root cwd VDIR 136,8 1024 2 /
init 1 root txt VREG 136,8 49016 1655 /sbin/init
init 1 root txt VREG 136,8 51084 3185 /lib/libuutil.so.1
vi 2013 root 3u VREG 136,8 0 8501 /var/tmp/ExXDaO7d
...
每行顯示一個打開的文件，除非另外指定，否 則將顯示所有進程打開的所有文件。Command、PID 和 User 列分別表示進程的名稱、進程標識符 (PID) 和所有者名稱。Device、SIZE/OFF、Node 和 Name 列涉及到文件本身的信息，分別表示指定磁盤的名稱 、文件的大小、索引節點（文件在磁盤上的標識）和該文件的確切名稱。根據 UNIX 版本的不同，可能將 文件的大小報告為應用程序在文件中進行讀取的當前位置（偏移量）。清單 1 來自一台可以報告該信息 的 Sun Solaris 10 計算機，而 Linux® 沒有這個功能。
FD 和 Type 列的含義最為模糊，它 們提供了關於文件如何使用的更多信息。FD 列表示文件描述符，應用程序通過文件描述符識別該文件。 Type 列提供了關於文件格式的更多描述。我們來具體研究一下文件描述符列，清單 1 中出現了三種不同 的值。cwd 值表示應用程序的當前工作目錄，這是該應用程序啟動的目錄，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，再比如本示例的列表中顯示的 init 程序。最後，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。在清單 1 輸出 的最後一行中，您可以看到用戶正在使用 vi 編輯 /var/tmp/ExXDaO7d，其文件描述符為 3。u 表示該文 件被打開並處於讀取/寫入模式，而不是只讀 (r) 或只寫 (w) 模式。有一點不是很重要但卻很有幫助， 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，分別表示標准輸入、輸出和錯誤流。正 因為如此，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。根據具體操作系統的不同，您會發現將文件和目錄稱為 REG 和 DIR（在 Solaris 中，稱為 VREG 和 VDIR）。其他可能的取值為 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。
轉到 /proc 目錄
盡管與使用 lsof 沒有什麼直接的關系，但對 /proc 目錄進行簡要的介紹是有必要的。/proc 是 一個目錄，其中包含了反映內核和進程樹的各種文件。這些文件和目錄並不存在於磁盤中，因此當您對這 些文件進行讀取和寫入時，實際上是在從操作系統本身獲取相關信息。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，所以 /proc/1234 中包含的是 PID 為 1234 的進程的信息。
在 /proc 目錄的每個進程目錄中存在著各種文件，它們可以使得應用程序簡單地了解進程的內存空間、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 實用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。稍後我將把 lsof 的輸出與 /proc 目錄中的信息聯系起來。
常見 用法
前面，我向您介紹了如何簡單地運行不帶任何參數的 lsof，以便顯示關於每個進程所打開的 文件的信息。本文余下的部分將重點關注如何使用 lsof 來顯示所需的信息以及如何正確地對其進行解釋 。
查找應用程序打開的文件
lsof 常見的用法是查找應用程序打開的文件的名稱和數目。 您可能想嘗試找出某個特定應用程序將日志數據記錄到何處，或者正在跟蹤某個問題。例如，UNIX 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）。如果您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。
要指定單個進程，可以使用 -p 參數，後面加上該進程的 PID。因為這樣 做不僅會返回該應用程序所打開的文件，還會返回共享庫和代碼，所以通常需要對輸出進行篩選。要完成 此任務，可以使用 -d 標志根據 FD 列進行篩選，使用 -a 標志表示兩個參數都必須滿足 (AND)。如果沒 有 -a 標志，缺省的情況是顯示匹配任何一個參數 (OR) 的文件。清單 2 顯示了 sendmail 進程打開的 文件，並使用 txt 對這些文件進行篩選。
清單 2. 帶有 PID 篩選器並進行 txt 文件描述符篩選 的 lsof 輸出
sh-3.00# lsof -a -p 605 -d ^txt
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
sendmail 605 root cwd VDIR 136,8 1024 23554 /var/spool/mqueue
sendmail 605 root 0r VCHR 13,2 6815752 /devices/pseudo/mm@0:null
sendmail 605 root 1w VCHR 13,2 6815752 /devices/pseudo/mm@0:null
sendmail 605 root 2w VCHR 13,2 6815752 /devices/pseudo/mm@0:null
sendmail 605 root 3r DOOR 0t0 58
/var/run/name_service_door(door to nscd[81]) (FA:->0x30002b156c0)
sendmail 605 root 4w VCHR 21,0 11010052
/devices/pseudo/log@0:conslog->LOG
sendmail 605 root 5u IPv4 0x300010ea640 0t0 TCP *:smtp (LISTEN)
sendmail 605 root 6u IPv6 0x3000431c180 0t0 TCP *:smtp (LISTEN)
sendmail 605 root 7u IPv4 0x300046d39c0 0t0 TCP *:submission (LISTEN)
sendmail 605 root 8wW VREG 281,3 32 8778600 /var/run/sendmail.pid
清單 2 為 lsof 指定了三個參數。第一個是 -a，它表示當所有 的參數都為真時，才顯示這個文件。第二個參數是 -p 605，它限制僅輸出 PID 為 605 的進程，可以通 過 ps 命令獲取這個信息。最後一個參數 -d ^txt，它表示篩選出其中 txt 類型的記錄（脫字符號 [^] 表示排除）。
清單 2 的輸出提供了關於進程行為的信息。如 cwd 行所示，該應用程序的工作目 錄為 /var/spool/mqueue。文件描述符 0、1 和 2 分配給了 /dev/null（Solaris 大量使用符號鏈接， 所以這裡顯示了相應的偽設備）。FD 3 是一個 Solaris 門（高速遠程過程調用 (RPC) 接口），以只讀 模式打開。FD 4 中的內容比較有趣，因為它是一個字符設備的只讀句柄，實質上是 /dev/log。從這個文 件中，您可以收集該應用程序向 UNIX syslog 守護進程進行的記錄，所以 /etc/syslog.conf 規定了日 志文件的位置。
作為一個網絡應用程序，sendmail 對網絡端口進行監聽。文件描述符 5、6 和 7 可以告訴您，該應用程序正以 IPv4 和 IPv6 模式監聽簡單郵件傳輸協議 (SMTP) 端口，並以 IPv4 模式 監聽提交端口。最後一個文件描述符是只寫的，並且指向 /var/run/sendmail.pid。FD 列中的大寫 W 表 示該應用程序具有對整個文件的寫鎖。該文件用於確保每次只能打開一個應用程序實例。
查找打 開某個文件的應用程序
在其他情況下，您有一個文件或目錄，並且需要知道哪個應用程序控制了 該文件（打開了該文件）。清單 2 顯示了由 sendmail 進程打開了 /var/run/sendmail.pid。如果您不 知道這個信息，那麼在給定文件名的情況下，lsof 可以提供該信息。清單 3 顯示了相應的輸出。
清單 3. 要求 lsof 顯示關於某個文件的信息
bash-3.00# lsof /var/run/sendmail.pid
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
sendmail 605 root 8wW VREG 281,3 32 8778600 /var/run/sendmail.pid
正如輸出所示，進程 sendmail（PID 為 605）控制了文件 /var/run/sendmail.pid，並且通過排它鎖打 開該文件以便進行寫入。如果出於某種原因，您需要刪除這個文件，那麼正確的做法是中止該進程，而不 是直接刪除這個文件。否則，這個守護進程下次可能無法正常啟動，或者可能稍後會啟動另一個實例，從 而導致爭用。
有時您只知道在文件系統的某處打開了文件。在卸載文件系統時，如果該文件系統 中有任何打開的文件，那麼操作將會失敗。通過指定裝入點的名稱，您可以使用 lsof 顯示一個文件系統 中所有打開的文件。清單 4 顯示了如何嘗試卸載 /export/home，然後使用 lsof 找出誰在使用該文件系 統。
清單 4. 使用 lsof 找出誰在使用文件系統
bash-3.00# umount /export/home
umount: /export/home busy
bash-3.00# lsof /export/home
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
bash 1943 root cwd VDIR 136,7 1024 4 /export/home/sean
bash 2970 sean cwd VDIR 136,7 1024 4 /export/home/sean
ct 3030 sean cwd VDIR 136,7 1024 4 /export/home/sean
ct 3030 sean 1w VREG 136,7 0 25 /export/home/sean/output
在這個示例中，用戶 sean 正在其 home 目錄中進行一些操作 。有兩個 bash（一種 Shell）實例正在運行，並且當前目錄設置為 sean 的 home 目錄。還有一個名為 ct 的應用程序正運行於相同的目錄，並且其標准輸出（文件描述符 1）重定向到一個名為 output 的文 件。要成功地卸載 /export/home，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，因為它仍保持著文件資源，並且可以防止文件系統被卸載。 這就是為什麼大部分守護進程（後台蹋┙塹哪柯幾奈柯肌⒒蚍裉囟ǖ哪柯跡ㄈ?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。如果 sendmail 從 /export/home/sean 目錄啟動，並且沒有將其目錄更改為 /var/spool/mqueue，那麼在卸載 /export/home 前必須中止它。
如果您對非裝入點目錄中打開的文件感興趣，那麼必須通過 +d 或 +D 指定該目錄的名稱，具體使用其中的哪一個標志取決於您需要遞歸到子目錄（+D）或者不需要遞歸到 子目錄（+d）。例如，要查看 /export/home/sean 中所有打開的文件，可以使用 lsof +D /export/home/sean。在前面的示例中，相關的目錄是一個裝入點，而這裡與前面的示例存在細微的差別 ，並且限制了 lsof 和內核之間的交互。這還會引起潛在的問題，即 lsof /export/home 與 lsof /export/home/（請注意尾部的斜槓）有所區別。第一種方式可以正常工作，因為它指向了裝入點。第二 種方式不會生成任何輸出，因為它指向了目錄。如果您在 Shell 中使用 Tab 鍵自動完成命令，那麼可能 碰到這個問題，其中會幫助您添加結尾的斜槓。在這種情況下，您可以刪除這個斜槓或者使用 +D 指定目 錄。前者是首選的方法，因為與指定任意的目錄相比，其執行速度更快。
不常見的用法
在 前面的部分中，我們研究了 lsof 的基本用法，即顯示打開的文件和控制它們的進程之間的關系。當您想 對系統進行一些煩瑣的操作，而又不希望破壞別人重要的文檔時，這種方法很有幫助。您還可以使用相同 的方法執行一些高難度的 UNIX 操作。
恢復刪除的文件
當 UNIX 計算機受到入侵時，常見 的情況是日志文件被刪除，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 舊日志時，意外地刪除了數據庫的活動事務日志。有時可以恢復這些文件，並且 lsof 可以為您提供幫助 。
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 。這意味著，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，因為已經刪除了其相應的目錄條目。
前面曾在 轉到 /proc 目錄部分中說過，通過在適當的目錄中進行查找，您可以訪問進程的文件描述符。在隨後的 內容中，您看到了 lsof 可以顯示進程的文件描述符和相關的文件名。您能明白我的意思嗎？
但 願它真的這麼簡單！當您向 lsof 傳遞文件名時，比如在 lsof /file/I/deleted 中，它首先使用 stat () 系統調用獲得有關該文件的信息，不幸的是，這個文件已經被刪除。在不同的操作系統中，lsof 可能 可以從核心內存中捕獲該文件的名稱。清單 5 顯示了一個 Linux 系統，其中意外地刪除了 Apache 日志 ，我正使用 grep 工具查找是否有人打開了該文件。
清單 5. 在 Linux 中使用 lsof 查找刪除的 文件
# lsof | grep error_log
httpd 2452 root 2w REG 33,2 499 3090660
/var/log/httpd/error_log (deleted)
httpd 2452 root 7w REG 33,2 499 3090660
/var/log/httpd/error_log (deleted)
... more httpd processes ...
在這 個示例中，您可以看到 PID 2452 打開文件的文件描述符為 2（標准錯誤）和 7。因此，可以在 /proc/2452/fd/7 中查看相應的信息，如清單 6 所示。
清單 6. 通過 /proc 查找刪除的文件
# cat /proc/2452/fd/7
[Sun Apr 30 04:02:48 2006] [notice] Digest: generating secret for digest authentication
[Sun Apr 30 04:02:48 2006] [notice] Digest: done
[Sun Apr 30 04:02:48 2006] [notice] LDAP: Built with OpenLDAP LDAP SDK
Linux 的優點在於，它保存了文件的名稱，甚至可以告訴我們它已經被刪除。在遭到 破壞的系統中查找相關內容時，這是非常有用的內容，因為攻擊者通常會刪除日志以隱藏他們的蹤跡。 Solaris 並不提供這些信息。然而，我們知道 httpd 守護進程使用了 error_log 文件，所以可以使用 ps 命令找到這個 PID，然後可以查看這個守護進程打開的所有文件。
清單 7. 在 Solaris 中查 找刪除的文件
# lsof -a -p 8663 -d ^txt
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
httpd 8663 nobody cwd VDIR 136,8 1024 2 /
httpd 8663 nobody 0r VCHR 13,2 6815752 /devices/pseudo/mm@0:null
httpd 8663 nobody 1w VCHR 13,2 6815752 /devices/pseudo/mm@0:null
httpd 8663 nobody 2w VREG 136,8 185 145465 / (/dev/dsk/c0t0d0s0)
httpd 8663 nobody 4r DOOR 0t0 58 /var/run/name_service_door
(door to nscd[81]) (FA: ->0x30002b156c0)
httpd 8663 nobody 15w VREG 136,8 185 145465 / (/dev/dsk/c0t0d0s0)
httpd 8663 nobody 16u IPv4 0x300046d27c0 0t0 TCP *:80 (LISTEN)
httpd 8663 nobody 17w VREG 136,8 0 145466
/var/apache/logs/access_log
httpd 8663 nobody 18w VREG 281,3 0 9518013 /var/run (swap)
我使用 -a 和 -d 參數對輸出進行篩選，以排除代碼程序段，因為我知道需要查找的是哪些文件。Name 列顯示出 ，其中的兩個文件（FD 2 和 15）使用磁盤名代替了文件名，並且它們的類型為 VREG（常規文件）。在 Solaris 中，刪除的文件將顯示文件所在的磁盤的名稱。通過這個線索，就可以知道該 FD 指向一個刪除 的文件。實際上，查看 /proc/8663/fd/15 就可以得到所要查找的數據。
如果可以通過文件描述 符查看相應的數據，那麼您就可以使用 I/O 重定向將其復制到文件中，如 cat /proc/8663/fd/15 > /tmp/error_log 。此時，您可以中止該守護進程（這將刪除 FD，從而刪除相應的文件），將這個臨時文 件復制到所需的位置，然後重新啟動該守護進程。
對於許多應用程序，尤其是日志文件和數據庫 ，這種恢復刪除文件的方法非常有用。正如您所看到的，有些操作系統（以及不同版本的 lsof）比其他 的系統更容易查找相應的數據。
查找網絡連接
網絡連接也是文件，這意味著可以使用 lsof 獲得關於它們的信息。您曾在清單 2 中看到過這樣的示例。該示例假設您已經知道 PID，但是有時 候並非如此。如果您只知道相應的端口，那麼可以使用 -i 參數利用套接字信息進行搜索。清單 8 顯示 了對 TCP 端口 25 的搜索。
清單 8. 查找監聽端口 25 的進程
# lsof -i :25
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
sendmail 605 root 5u IPv4 0x300010ea640 0t0 TCP *:smtp (LISTEN)
sendmail 605 root 6u IPv6 0x3000431c180 0t0 TCP *:smtp (LISTEN)
需要以 protocol:@ip:port 的形式向 lsof 實用程序傳遞相關信息，其中的 protocol 為 TCP 或 UDP（可以使用 4 或 6 作為前綴，表示 IP 的版本），IP 為可解析的名稱或 IP 地址，而 port 為數字或表示該服務的名稱（來自 /etc/services ）。需要一個或多個元素（端口、IP、協議）。在清單 8 中，:25 表示端口 25。輸出顯示，進程 605 正在使用 IPv6 和 IPv4 監聽端口 25。如果您對 IPv4 不感興趣，那麼可以將篩選器改為 6:25，以表示 監聽端口 25 的 IPv6 套接字，或者直接使用 6 表示所有的 IPv6 連接。
除了顯示出這些守護進 程正在監聽的對象，lsof 還可以發現發生的連接，同樣是使用 -i 參數。清單 9 顯示了搜索與 192.168.1.10 之間的所有連接。
清單 9. 搜索活動的連接
# lsof -i @192.168.1.10
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
sshd 1934 root 6u IPv6 0x300046d21c0 0t1303608 TCP sun:ssh->linux:40379
(ESTABLISHED)
sshd 1937 root 4u IPv6 0x300046d21c0 0t1303608 TCP sun:ssh->linux:40379
(ESTABLISHED)
在這個示例中，sun 和 linux 之間有兩個 IPv6 連接。對其進行更仔細的研究可以看出 ，這些連接來自於兩個不同的進程，但它們卻是相同的，這是因為兩台主機是相同的，並且端口也是相同 的（ssh 和 40379）。這是由於進入主進程的連接分叉出一個處理程序，並將該套接字傳遞給它。您還可 以看到，名為 sun 的計算機正在使用端口 22 (ssh)，而 linux 具有端口 40379。這表示，sun 是該連 接的接收者，因為它關聯於該服務的已知端口。40379 是源或臨時端口，並且僅對這個連接有意義。
因為，至少在 UNIX 中，套接字是另一類文件，所以 lsof 可以獲得關於這些連接的詳細信息， 並找出誰對它們負責。
結束語
UNIX 大量使用了文件。作為系統管理員，lsof 允許您對核 心內存進行查看，以找出系統當前如何使用這些文件。lsof 最簡單的用法可以告訴您哪些進程打開了哪 些文件，以及哪些文件由哪些進程打開。在收集關於應用程序工作情況的信息時，或在進行某些可能損壞 數據的操作前確保文件未被使用時，這一點特別重要lsof 更高級的用法可以幫助您查找刪除的文件，並 獲得關於網絡連接的信息。這是一個功能強大的工具，它幾乎可以用於任何地方。
