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深入理解 lsof：麒麟Linux 系统中查看打开文件的利器

news 2025/9/9 7:28:36

#Linux  #麒麟  #lsof

在 Linux 系统中，"一切皆文件" 是核心设计理念之一。从普通文本到网络套接字，从设备驱动到管道，所有资源都以文件形式呈现。

管理这些 "文件" 对于系统运维、故障排查至关重要，而 lsof（List Open Files）就是一款专门用于列出系统中所有被进程打开的文件的强大工具。

本文将深入解析 lsof 的工作原理、常用功能及实战场景，帮助你掌握这一运维必备技能。

一、lsof 是什么？

lsof 是 "List Open Files" 的缩写，它能够列出系统中所有被进程打开的文件信息。这里的 "文件" 涵盖了以下类型：

  • 普通文件（文本、二进制文件等）
  • 目录
  • 设备文件（块设备、字符设备）
  • 网络文件（TCP 连接、UDP 套接字、网络端口等）
  • 管道（命名管道、无名管道）
  • 符号链接

lsof 通过解析 /proc 文件系统（进程信息伪文件系统）获取进程打开的文件描述符信息，进而展示进程与文件的关联关系。

它几乎是排查 "文件占用"" 端口冲突 ""资源泄漏" 等问题的首选工具。

二、lsof 的工作原理

Linux 系统中，每个进程在启动后会在 /proc/<PID>/fd 目录下创建文件描述符（File Descriptor），记录该进程打开的所有文件。例如，/proc/1234/fd/0 表示 PID 为 1234 的进程打开的标准输入（stdin）。

lsof 的工作流程如下：

  • 遍历系统中所有活跃进程（/proc 目录下的进程 ID 目录）；
  • 读取每个进程的文件描述符信息（/proc/<PID>/fd）；
  • 解析文件描述符对应的实际文件路径、类型、状态等；
  • 汇总并格式化输出结果，展示进程与文件的关联关系。

由于需要访问系统核心进程信息，lsof 通常需要 root 权限才能查看所有进程的完整信息（普通用户仅能查看自己的进程）。

三、核心功能与常用命令

lsof 的命令格式为：lsof [选项]，默认情况下会输出所有进程打开的所有文件（内容较多），实际使用中需结合选项筛选。以下是最常用的功能及示例：

1. 查看特定进程打开的文件

选项：-p <PID>（指定进程 ID）

用途：分析某个进程正在读写的文件（如日志、配置文件、数据库文件等）。

#查看pg数据库的进程
pidof postgres
1848 1847 1846 1844 1843 1842# 查看 PID 为 1842的进程打开的所有文件
lsof -p 1842

输出结果

[root@db1 ~]# lsof -p 1848 
COMMAND   PID     USER   FD      TYPE DEVICE  SIZE/OFF     NODE NAME
postgres 1848 postgres  cwd       DIR  253,0      4096 20104278 /data/pgdata/data
postgres 1848 postgres  rtd       DIR  253,0      4096      128 /
postgres 1848 postgres  txt       REG  253,0  55109064 19922937 /usr/local/postgres/bin/postgres
postgres 1848 postgres  mem       REG   0,20   1048576    56387 /dev/shm/PostgreSQL.4284816928
postgres 1848 postgres  mem       REG  253,0     55496 50481071 /usr/lib64/libnss_files-2.28.so
postgres 1848 postgres  DEL       REG    0,5              56373 /dev/zero

2. 查看特定文件被哪些进程占用

用法：直接指定文件名或路径

用途：解决 "文件无法删除"" 设备忙 "等问题（如删除日志文件时提示"Device or resource busy"）。

# 查看 /var/log/messages 被哪些进程打开
lsof /var/log/messages# 查看 /etc/passwd 被哪些进程访问
lsof /etc/passwd

若文件已被删除但仍被进程占用（常见于日志轮转场景），NAME 列会显示 (deleted) 标记，此时需重启相关进程释放资源。

3. 分析网络连接与端口占用

选项：-i（网络相关文件）

用途：排查端口冲突、异常连接、网络服务状态等问题，是网络排障的核心工具。

(一)列出所有网络连接（TCP/UDP）

[root@db1 data]# lsof -i
COMMAND   PID     USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
systemd     1     root   46u  IPv6  27292      0t0  TCP *:websm (LISTEN)
rpcbind   873      rpc    6u  IPv4  26744      0t0  UDP *:sunrpc 
rpcbind   873      rpc    7u  IPv4  26745      0t0  TCP *:sunrpc (LISTEN)
rpcbind   873      rpc    8u  IPv6  26746      0t0  UDP *:sunrpc 
rpcbind   873      rpc    9u  IPv6  26747      0t0  TCP *:sunrpc (LISTEN)
chronyd   923   chrony    6u  IPv4  27988      0t0  UDP localhost:323 
chronyd   923   chrony    7u  IPv6  27989      0t0  UDP localhost:323 
sshd     1382     root    5u  IPv4  47971      0t0  TCP *:ssh (LISTEN)
sshd     1382     root    6u  IPv6  47973      0t0  TCP *:ssh (LISTEN)
sshd     1647     root    5u  IPv4  50044      0t0  TCP db1:ssh->192.168.74.1:59521 (ESTABLISHED)
sshd     1659     root    5u  IPv4  50044      0t0  TCP db1:ssh->192.168.74.1:59521 (ESTABLISHED)
postgres 1842 postgres    6u  IPv6  56382      0t0  TCP localhost:postgres (LISTEN)
postgres 1842 postgres    7u  IPv4  56383      0t0  TCP localhost:postgres (LISTEN)

（二）仅查看 TCP 连接（包括监听、已建立等状态）

[root@db1 data]# lsof -i tcp
COMMAND   PID     USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
systemd     1     root   46u  IPv6  27292      0t0  TCP *:websm (LISTEN)
rpcbind   873      rpc    7u  IPv4  26745      0t0  TCP *:sunrpc (LISTEN)
rpcbind   873      rpc    9u  IPv6  26747      0t0  TCP *:sunrpc (LISTEN)
sshd     1382     root    5u  IPv4  47971      0t0  TCP *:ssh (LISTEN)
sshd     1382     root    6u  IPv6  47973      0t0  TCP *:ssh (LISTEN)
sshd     1647     root    5u  IPv4  50044      0t0  TCP db1:ssh->192.168.74.1:59521 (ESTABLISHED)
sshd     1659     root    5u  IPv4  50044      0t0  TCP db1:ssh->192.168.74.1:59521 (ESTABLISHED)
postgres 1842 postgres    6u  IPv6  56382      0t0  TCP localhost:postgres (LISTEN)
postgres 1842 postgres    7u  IPv4  56383      0t0  TCP localhost:postgres (LISTEN)
sshd     2641     root    5u  IPv4  64609      0t0  TCP db1:ssh->192.168.74.1:63744 (ESTABLISHED)
sshd     2644     root    5u  IPv4  64609      0t0  TCP db1:ssh->192.168.74.1:63744 (ESTABLISHED)

（三） 查看PG数据库5432端口被哪些进程占用（常用于解决"端口已被使用"错误）

[root@db1 data]# lsof -i :5432
COMMAND   PID     USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
postgres 1842 postgres    6u  IPv6  56382      0t0  TCP localhost:postgres (LISTEN)
postgres 1842 postgres    7u  IPv4  56383      0t0  TCP localhost:postgres (LISTEN)

（四）查看 22 端口的 TCP 连接（如 SSH 连接）

[root@db1 data]# lsof -i tcp:22
COMMAND  PID USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
sshd    1382 root    5u  IPv4  47971      0t0  TCP *:ssh (LISTEN)
sshd    1382 root    6u  IPv6  47973      0t0  TCP *:ssh (LISTEN)

（五）查看与 192.168.1.100 的网络连接

[root@db1 data]# lsof -i @192.168.74.46
COMMAND  PID USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
sshd    1647 root    5u  IPv4  50044      0t0  TCP db1:ssh->192.168.74.1:59521 (ESTABLISHED)
sshd    1659 root    5u  IPv4  50044      0t0  TCP db1:ssh->192.168.74.1:59521 (ESTABLISHED)
sshd    2641 root    5u  IPv4  64609      0t0  TCP db1:ssh->192.168.74.1:63744 (ESTABLISHED)
sshd    2644 root    5u  IPv4  64609      0t0  TCP db1:ssh->192.168.74.1:63744 (ESTABLISHED)

4. 查看特定用户打开的文件

选项：-u <用户名>
用途：监控用户活动，排查特定用户的进程资源占用。

查看用户 postgres 打开的部分文件

[root@db1 data]# lsof -u postgres | head -n 10
COMMAND   PID     USER   FD      TYPE             DEVICE  SIZE/OFF     NODE NAME
postgres 1842 postgres  cwd       DIR              253,0      4096 20104278 /data/pgdata/data
postgres 1842 postgres  rtd       DIR              253,0      4096      128 /
postgres 1842 postgres  txt       REG              253,0  55109064 19922937 /usr/local/postgres/bin/postgres
postgres 1842 postgres  mem       REG              253,0     55496 50481071 /usr/lib64/libnss_files-2.28.so
postgres 1842 postgres  DEL       REG                0,5              56373 /dev/zero
postgres 1842 postgres  mem       REG              253,0 215159920  3654424 /usr/lib/locale/locale-archive
postgres 1842 postgres  mem       REG              253,0    149736 50539780 /usr/lib64/libgpg-error.so.0.29.0
postgres 1842 postgres  mem       REG              253,0    604616 50509362 /usr/lib64/libpcre2-8.so.0.10.0
postgres 1842 postgres  mem       REG              253,0     14336 50480550 /usr/lib64/libsecurity.so.0.0.0

5. 递归查看目录下的文件占用

选项：+D <目录路径>

用途：分析某个目录（如网站根目录、数据目录）下所有文件的占用情况。

递归查看 /data/pgdata/data/ 目录下被打开的文件（包括子目录）

[root@db1 data]# lsof +D /data/pgdata/data/
COMMAND   PID     USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF     NODE NAME
postgres 1842 postgres  cwd    DIR  253,0     4096 20104278 /data/pgdata/data
postgres 1843 postgres  cwd    DIR  253,0     4096 20104278 /data/pgdata/data
postgres 1844 postgres  cwd    DIR  253,0     4096 20104278 /data/pgdata/data
postgres 1846 postgres  cwd    DIR  253,0     4096 20104278 /data/pgdata/data
postgres 1847 postgres  cwd    DIR  253,0     4096 20104278 /data/pgdata/data
postgres 1847 postgres    6u   REG  253,0     8192   964768 /data/pgdata/data/global/1262
postgres 1848 postgres  cwd    DIR  253,0     4096 20104278 /data/pgdata/data
postgres 1848 postgres    6u   REG  253,0        0   964778 /data/pgdata/data/global/6100
bash     2123     root  cwd    DIR  253,0     4096 20104278 /data/pgdata/data
lsof     2784     root  cwd    DIR  253,0     4096 20104278 /data/pgdata/data
lsof     2785     root  cwd    DIR  253,0     4096 20104278 /data/pgdata/data

与 -d 选项结合可进一步筛选文件类型（如 lsof +D /var/log -d txt 查看日志目录下的文本文件）。

6. 高级筛选：组合参数

lsof 支持多参数组合，通过 -a（逻辑与）实现精准筛选：

# 查看 root 用户的 TCP 连接（-u root 与 -i tcp 的交集）
lsof -u root -a -i tcp# 查看 nginx 进程占用的 443 端口（-c 匹配进程名前缀）
lsof -c nginx -a -i :443# 仅输出进程 ID（配合 kill 命令快速终止进程）
lsof -t -i :8080 | xargs kill -9

四、实战场景：解决实际问题

场景 1：端口被占用，无法启动服务

当启动服务时提示 "Address already in use"，可用 lsof 快速定位占用端口的进程：

# 查找 8080 端口的占用进程
lsof -i :8080# 输出示例：
# COMMAND  PID  USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
# java    1234  app   42u  IPv6  12345      0t0  TCP *:8080 (LISTEN)# 终止占用进程（根据 PID）
kill -9 1234

场景 2：删除文件后磁盘空间未释放

Linux 中，若文件被进程占用，删除后空间不会立即释放（需进程关闭文件）。用 lsof 可找到占用已删除文件的进程：

# 查找所有已删除但仍被占用的文件
lsof | grep deleted# 输出示例：
# rsyslogd  567  root    3w   REG    8,1  1048576  1234 /var/log/old.log (deleted)# 重启进程释放空间（或发送 SIGHUP 信号让进程重新打开文件）
systemctl restart rsyslog

场景 3：排查异常网络连接

发现服务器有异常外部连接时，用 lsof 分析连接来源和关联进程：

# 查看所有已建立的外部连接
lsof -i | grep ESTABLISHED# 定位连接到可疑 IP（如 203.0.113.5）的进程
lsof -i @203.0.113.5

场景四：排查挂载点占用

当卸载挂载点时提示 "target is busy"，可用 lsof 快速定位占用挂载点的进程：

# 尝试卸载/dbsoft挂载点
umount /dbsoft 
umount: /dbsoft: target is busy.#查看占用/dbsoft的进程 
lsof /dbsoft/
COMMAND  PID     USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
bash    2409 postgres  cwd    DIR  259,4       65  128 /dbsoft# 终止占用进程（根据 PID）
kill -9 2409 #卸载成功
umount /dbsoft

五、注意事项

  • 权限问题：普通用户只能查看自己的进程，查看系统级进程需用 sudo 或 root 权限。
  • 性能影响：lsof 遍历所有进程和文件描述符，在高负载系统（如进程数 > 10000）中可能耗时较长，建议避免频繁执行。
  • 输出解读：重点关注 COMMAND（进程名）、PID（进程 ID）、FD（文件描述符）、TYPE（文件类型）、NAME（文件路径 / 网络信息）。

六、总结

lsof 是 Linux 系统中功能强大的 "文件侦探"，它不仅能列出进程与文件的关联，更能深入分析网络连接、资源占用等核心系统状态。掌握 lsof 的常用命令和实战技巧，能显著提升系统排障效率，解决端口冲突、文件占用、资源泄漏等常见问题。

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