Linux lsof 命令详解

lsof（list open files）是一个列出当前系统打开文件的工具。在linux环境下，任何事物都以文件的形式存在，通过文件不仅仅可以访问常规数据，还可以访问网络连接和硬件。

例如：传输控制协议 (TCP) 和用户数据报协议 (UDP) 套接字等，系统在后台都为该应用程序分配了一个文件描述符，无论这个文件的本质如何，该文件描述符为应用程序与基础操作系统之间的交互提供了通用接口。因为应用程序打开文件的描述符列表提供了大量关于这个应用程序本身的信息，因此通过lsof工具能够查看这个列表，对系统监测和排错很有帮助。

字段含义

在终端下输入lsof 即可显示系统打开的文件， lsof 一般需要访问核心内存和各种文件，所以必须以 root 用户的身份运行它才能够充分地发挥其功能。

每行显示一个打开的文件，若不指定条件默认将显示所有进程打开的所有文件。lsof输出各列信息的意义如下：

COMMAND： 进程的名称
PID： 进程标识符
USER： 进程所有者
FD： 文件描述符，应用程序通过文件描述符识别该文件。如cwd、txt等
TYPE： 文件类型，如DIR、REG等
DEVICE： 指定磁盘的名称
SIZE： 文件的大小
NODE： 索引节点（文件在磁盘上的标识）
NAME： 打开文件的确切名称

其中：

FD 列中的文件描述符cwd 值表示应用程序的当前工作目录，这是该应用程序启动的目录，除非它本身对这个目录进行更改。

txt 类型的文件是程序代码，如应用程序二进制文件本身或共享库，如上列表中显示的 /sbin/init 程序。

数值，表示应用程序的文件描述符，这是打开该文件时返回的一个整数。如上的最后一行文件/dev/null，其文件描述符为 2u。这里 u 表示该文件被打开并处于读取/写入模式，而不是只读 (r) 或只写 (w) 模式。同时还有大写 的W 表示该应用程序具有对整个文件的写锁。该文件描述符用于确保每次只能打开一个应用程序实例。初始打开每个应用程序时，都具有三个文件描述符，从 0 到 2，分别表示标准输入、输出、错误流。所以大多数应用程序所打开的文件的 FD 都是从 3 开始。

与 FD 列相比，Type 列则比较直观。文件和目录分别称为 REG 和 DIR； 而CHR 和 BLK，分别表示字符和块设备；或者 UNIX、FIFO 和 IPv4，分别表示 UNIX 域套接字、先进先出 (FIFO) 队列，网际协议 (IP) 套接字。

命令参数

lsof 常见的用法是查找应用程序打开的文件的名称和数目。可用于查找出某个特定应用程序将日志数据记录到何处，或者正在跟踪某个问题。

例如，linux 限制了进程能够打开文件的数目。通常这个数值很大，所以不会产生问题，并且在需要时，应用程序可以请求更大的值（直到某个上限）。如果你怀疑应用程序耗尽了文件描述符，那么可以使用 lsof 统计打开的文件数目，以进行验证。

lsof语法格式是：
lsof ［options］ filename

常用的参数列表：
lsof filename 显示打开指定文件的所有进程
lsof -a 表示两个参数都必须满足时才显示结果
lsof -c string 显示COMMAND列中包含指定字符的进程所有打开的文件
lsof -u username 显示所属user进程打开的文件
lsof -g gid 显示归属gid的进程情况
lsof +d /DIR/ 显示目录下被进程打开的文件
lsof +D /DIR/ 同上，但是会搜索目录下的所有目录，时间相对较长
lsof -d FD 显示指定文件描述符的进程
lsof -n 不将IP转换为hostname，缺省是不加上-n参数
lsof -i 用以显示符合条件的进程情况
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 (可以不只一个)
port --> 端口号 (可以不只一个)


例如： 查看22端口现在运行的情况
# lsof -i :22
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE NODE NAME
sshd 1409 root 3u IPv6 5678 TCP *:ssh (LISTEN)

查看所属root用户进程所打开的文件类型为txt的文件:
# lsof -a -u root -d txt
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE NODE NAME
init 1 root txt REG 3,3 38432 1763452 /sbin/init
mingetty 1632 root txt REG 3,3 14366 1763337 /sbin/mingetty
mingetty 1633 root txt REG 3,3 14366 1763337 /sbin/mingetty
mingetty 1634 root txt REG 3,3 14366 1763337 /sbin/mingetty
mingetty 1635 root txt REG 3,3 14366 1763337 /sbin/mingetty
mingetty 1636 root txt REG 3,3 14366 1763337 /sbin/mingetty
mingetty 1637 root txt REG 3,3 14366 1763337 /sbin/mingetty
kdm 1638 root txt REG 3,3 132548 1428194 /usr/bin/kdm
X 1670 root txt REG 3,3 1716396 1428336 /usr/bin/Xorg
kdm 1671 root txt REG 3,3 132548 1428194 /usr/bin/kdm
startkde 2427 root txt REG 3,3 645408 1544195 /bin/bash

应用实例

实例 1， 查看正在使用的文件系统

在卸载文件系统时，如果该文件系统中有任何打开的文件，操作通常将会失败。那么通过lsof可以找出那些进程在使用当前要卸载的文件系统，如下：

# lsof /GTES11/
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE NODE NAME
bash 4208 root cwd DIR 3,1 4096 2 /GTES11/
vim 4230 root cwd DIR 3,1 4096 2 /GTES11/

在这个示例中，用户root正在其/GTES11目录中进行一些操作。一个 bash是实例正在运行，并且它当前的目录为/GTES11，另一个则显示的是vim正在编辑/GTES11下的文件。要成功地卸载/GTES11，应该在通知用户以确保情况正常之后，中止这些进程。
这个示例说明了应用程序的当前工作目录非常重要，因为它仍保持着文件资源，并且可以防止文件系统被卸载。这就是为什么大部分守护进程（后台进程）将它们的目录更改为根目录、或服务特定的目录（如 sendmail 示例中的 /var/spool/mqueue）的原因，以避免该守护进程阻止卸载不相关的文件系统。

实例2， 恢复删除的文件

Linux 计算机受到入侵时，常见的情况是日志文件被删除，以掩盖攻击者的踪迹。管理错误也可能导致意外删除重要的文件，比如在清理旧日志时，意外地删除了数据库的活动事务日志。这些情况有时可以通过lsof来恢复这些文件。

当进程打开了某个文件时，只要该进程保持打开该文件，即使将其删除，它依然存在于磁盘中。这意味着，进程并不知道文件已经被删除，它仍然可以向打开该文件时提供给它的文件描述符进行读取和写入。除了该进程之外，这个文件是不可见的，因为已经删除了其相应的目录索引节点。

在/proc 目录下，包含了反映内核和进程树的各种文件。/proc目录挂载的是在内存中所映射的一块区域，所以这些文件和目录并不存在于磁盘中，因此当我们对这些文件进行读取和写入时，实际上是在从内存中获取相关信息。大多数与 lsof 相关的信息都存储于以进程的 PID 命名的目录中，即 /proc/1234 中包含的是 PID 为 1234 的进程的信息。每个进程目录中存在着各种文件，它们可以使得应用程序简单地了解进程的内存空间、文件描述符列表、指向磁盘上的文件的符号链接和其他系统信息。lsof 程序使用该信息和其他关于内核内部状态的信息来产生其输出。所以lsof 可以显示进程的文件描述符和相关的文件名等信息。也就是我们通过访问进程的文件描述符可以找到该文件的相关信息。

当系统中的某个文件被意外地删除了，只要这个时候系统中还有进程正在访问该文件，那么我们就可以通过lsof从/proc目录下恢复该文件的内容。 假如由于误操作将/var/log/messages文件删除掉了，那么这时要将/var/log/messages文件恢复的方法如下：

首先使用lsof来查看当前是否有进程打开/var/logmessages文件，如下：
# lsof | grep /var/log/messages
syslogd 1283 root 2w REG 3,3 5381017 1773647 /var/log/messages (deleted)

从上面的信息可以看到 PID 1283（syslogd）打开文件的文件描述符为 2。同时还可以看到/var/log/messages已经标记被删除了。因此我们可以在 /proc/1283/fd/2 （fd下的每个以数字命名的文件表示进程对应的文件描述符）中查看相应的信息，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 ([e-mail]) (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)

从上面的信息可以看出，查看 /proc/8663/fd/15 就可以得到所要恢复的数据。如果可以通过文件描述符查看相应的数据，那么就可以使用 I/O 重定向将其复制到文件中，如：

cat /proc/1283/fd/2 > /var/log/messages

对于许多应用程序，尤其是日志文件和数据库，这种恢复删除文件的方法非常有用。

实例3， 删除后磁盘空间没减小

今天文件系统/tmp目录下空间用满了，但用du命令统计/tmp目录中所有文件的时候却很小。听到这个现象，第一感觉就是应该有大文件被删除，但可能依然被其他程序打开，导致没被彻底清除。登上服务器使用lsof看了一下，果然如此。

具体排查过程如下：

$df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3 8.6G 1.5G 6.7G 18% /
/dev/sda10 784G 325G 420G 44% /u01
/dev/sda5 8.7G 7.9G 407M 96% /tmp
/dev/sda2 15G 2.8G 11G 21% /usr
/dev/sda1 122M 12M 104M 10% /boot
tmpfs 7.9G 4.0K 7.9G 1% /dev/shm

$sudo lsof | grep /tmp
sleep 18833 peien.htg 1w REG 8,5 8321143673 54 /tmp/netstat.log (deleted)
netstat_2 13571 peien.htg 1w REG 8,5 8321143673 54 /tmp/netstat.log (deleted)
tcprstat 18823 root 2w REG 8,5 43632 49 /tmp/myrt.daemon.log
sh 18822 mysql 2w REG 8,5 43632 49 /tmp/myrt.daemon.log
sh 18822 mysql 1w REG 8,5 43632 49 /tmp/myrt.daemon.log
myrt.pl 26045 mysql 2w REG 8,5 43632 49 /tmp/myrt.daemon.log
myrt.pl 26045 mysql 1w REG 8,5 43632 49 /tmp/myrt.daemon.log
check_age 25298 mysql 2w REG 8,5 22049 33 /tmp/check_agent.log
check_age 25298 mysql 1w REG 8,5 22049 33 /tmp/check_agent.log
mysqld 3784 mysql 6u REG 8,5 15156 13 /tmp/ibH3IFN9 (deleted)

上面，lsof 输出结果，第二列是PID，倒数第三列是占用空间大小
可以看到文件/tmp/netstat.log (deleted)占用7个多G的空间，虽然被删除了，但是还是有进程打开它。

然后，用PID看看是哪个程序占用这个文件：

$ ps -ef | grep 13571
51717 13571 1 0 2011 ? 00:15:00 /bin/bash /tmp/netstat_20110829.sh
51717 21456 13571 0 09:40 ? 00:00:00 sleep 10
zhuxu 21458 17014 0 09:40 pts/0 00:00:00 grep 13571

将这个进程KILL掉后，就OK：

$ sudo kill -9 13571
$ sudo lsof | grep /tmp
tcprstat 22084 root 2w REG 8,5 49339 49 /tmp/myrt.daemon.log
sh 22083 mysql 2w REG 8,5 49339 49 /tmp/myrt.daemon.log
sh 22083 mysql 1w REG 8,5 49339 49 /tmp/myrt.daemon.log
myrt.pl 26045 mysql 2w REG 8,5 49339 49 /tmp/myrt.daemon.log
myrt.pl 26045 mysql 1w REG 8,5 49339 49 /tmp/myrt.daemon.log
check_age 25298 mysql 2w REG 8,5 24583 33 /tmp/check_agent.log
check_age 25298 mysql 1w REG 8,5 24583 33 /tmp/check_agent.log
mysqld 3784 mysql 6u REG 8,5 15156 13 /tmp/ibH3IFN9 (deleted)
su 17013 root cwd DIR 8,5 4096 2 /tmp
sort 22090 zhuxu cwd DIR 8,5 4096 2 /tmp

$ df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3 8.6G 1.5G 6.7G 18% /
/dev/sda10 784G 325G 420G 44% /u01
/dev/sda5 8.7G 56M 8.2G 1% /tmp
/dev/sda2 15G 2.8G 11G 21% /usr
/dev/sda1 122M 12M 104M 10% /boot
tmpfs 7.9G 4.0K 7.9G 1% /dev/shm

参考推荐：
Linux命令lsof

lsof查看被打开的文件

Linux vmstat 命令详解

Linuxtop 命令详解