检测Linux硬件状态

曹江华
2004-10-29
开放系统世界[/url]
  计算机系统是由软件系统和硬件系统共同组成的。检测硬件状态对于保障整个系统的稳定是非常重要的。不论操作系统是使用Linux、还是Windows，一旦硬件出现故障，那么整个系统的安全就严重了。这里我们主要针对运行Linux的计算机系统的CPU、硬盘、内存进行检测。
  计算机系统是由软件系统和硬件系统共同组成的。检测硬件状态对于保障整个系统的稳定是非常重要的。不论操作系统是使用Linux、还是Windows，一旦硬件出现故障，那么整个系统的安全就严重了。这里我们主要针对运行Linux的计算机系统的CPU、硬盘、内存进行检测。
  中央处理器状态的检测
  中央处理器是Linux主机的核心硬件。我们看一下Linux根目录下：/proc目录的内容。这个目录中的文件其实不是存放在磁盘上的。该目录的文件系统叫做proc文件系统，是系统内核的映像。也就是说该目录里面的文件是存放在系统内存里面。它以文件系统的方式为访问系统内核数据的操作提供接口。用户和应用程序可以通过/proc得到系统的信息，并可以改变内核的某些参数。由于系统的信息（如进程）是动态改变的，所以用户或应用程序读取proc文件时，proc文件系统是动态从系统内核读出所需信息并提交的。
  CPU的信息存放在“cpuinfo”文件中。我们也可以使用以下命令来查看:
  #cat /proc/ cpuinfo
  以下以笔者的AMD Athlon 1100为例： processor     : 0
  vendor_id     : Authentic AMD
  cpu family     : 6
  model       : 7
  model name     : AMD Athlon(tm) Processor
  stepping     : 0
  cpu MHz       : 1100.046
  cache size     : 64 KB   ＃缓存容量＃
  fdiv_bug     : no     # 没有BUG#
  hlt_bug       : no     # 没有BUG#
  f00f_bug     : no     # 没有BUG#
  coma_bug     : no     # 没有BUG#
  fpu         : yes
  fpu_exception   : yes
  cpuid level   : 1
  wp         : yes
  flags       : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov
  pat pse36 mmx fxsr sse syscall mmxext 3dnowext 3dnow
  bogomips     : 2195.45

  一定要确保CPU硬件没有BUG，并且被系统认别出具体型号。以上只是显示CPU的基本情况，对于实时情况我们使用mbmon软件检测CPU，
  1．软件下载：http://www.nt.phys.kyushu-u.ac.jp/shimizu/download/xmbmon203.tar.gz，http://www.nt.phys.kyushu-u.ac.jp/shimizu/download/README-xmbmon203.html。
  软件下载后先看一下：
  README-xmbmon203pl1.html
  查看一下软件是否支持你的主板芯片。
  2．安装软件： gunzip xmbmon203.tar.gz
  tar xmbmon203.tar
  cd xmbmon203
  ./configure;make;make install
  3．运行软件：
mbmon可以工作在命令行和X窗口下，首先查看一下笔者的主板：
 
 
 
 
 
./mbmon-d
  Using VIA686 HWM directly!!
  * VIA Chip VT82C686A/B found.　

  上面内容表示显示主板芯片是威盛的VT82C686A/B。下面在命令行下运行。 ./mbmon
  Temp.= 42.1, 33.0, 24.2; Rot.= 5357,   0,   0
  Vcore = 1.78, 3.11; Volt. = 3.41, 4.93, 12.19,   0.00, 0.00

  上面显示了中央处理器温度为42.1，电源温度为33.0，主板温度为24.2；CPU风扇转速为5357转/分钟；CPU核心电压为1.78伏特，输入电压为12.19伏特、3.41伏特, 4.93伏特。缺省情况下，以上内容五秒钟更新一次记录。
  Mbmon在X窗口下运行，运行结果如图1所示。
  ./xmbmon

  图1 mbmon在X窗口下运行
  4．远程监控
  Mbmon最新版本还提供远程监控的功能：
  ./mbmon-p 22
  其中“－P 22”表示打开端口22，这样你就可以使用Telnet、SSH等远程工具连接Linux主机来检测CPU状态了。
  硬盘磁道检测
  硬盘物理坏道是硬盘的所有Linux硬件故障中最让人头痛的。它轻则使你的Linux计算机频频死机，重则让你的所有数据化为乌有。现在出厂的硬盘(1993年以后)基本上都支持SMART(Self Monitoring Analysis and Reporting Technology)自动检测分析及报告技术。SMART技术可以对硬盘的磁头单元、盘片电机驱动系统、硬盘内部电路以及盘片表面介质材料等进行监测。当SMART监测并分析出硬盘可能出现问题时，会及时向用户报警以避免计算机数据受损失。SMART技术必须在主板支持的前提下才能发生作用，而且SMART技术也不能保证能预报所有可能发生的硬盘故障。SMART(SFF-8035i)是硬盘生产商们建立的一个工业标准。这个标准就是在硬盘上保存一个跟执行情况、可靠程度、读找错误率等属性的表格。所有属性都有一个1byte(大小范围1-253)的标准化值，还包含另一个1byte的关键阶段值。如果属性表格内某个数据接近小于或达到关键阶段值，表明硬盘工作不正常了。
  Smartmontools是一个Linux下硬盘检测工具，主页为http://smartmontools.sourceforge.net，下载链接：ftp://fr2.rpmfind.net/linux/sourceforge/smartmontools/smartmontools-5.1-18.i386.rpm。
  1．软件安装：
  rpm-ivh/smartmontools-5.1-18.i386.rpm
  软件安装后会在/usr/local/ 目录下产生程序：smartctl，先检测硬盘和主板是否支持SMART技术(见图2)。
  smartctl -i /dev/hda7

  图2 检测硬盘是否支持SMART
  图2显示笔者的硬盘支持SMART，型号是：ST320414A（希捷的酷鱼III，72000RPM，2兆缓存）。
  2．全面检测硬盘
  运行以下硬盘检测命令：
  smartctl -A /dev/hda7

  图3 硬盘物理逻辑状态
  图3是检测到的硬盘信息，其显示的信息根据你的硬盘厂商不同而不同，其中1－202行代表硬盘的不同物理性能，纵列代表硬盘的逻辑状态。
  FLAG是标记，标准数值(VALUE)应当小于或等於关键值(THRESH)。WHEN_FAILED 代表错误信息，图3中的WHEN_FAILED纵行是空行，说明硬盘没有故障。如果WHEN_FAILED显示数字，表明硬盘磁道可能有比较大的坏道。
  Smartctl有十几个参数，详细情况可以下面的命令查看：
  smartctl --help　　
  3．高级应用
  我们可以用crontab命令实现每天定时的扫描：
  （1）首先建立一个文件，文件名称Linuxect(名称自己设定)：
  ＃crontab －e
  （2） 文件内容：
  05 16 * * 5 smartctl -A /dev/hda7
  用vi编辑后存盘退出。使用crontab命令添加到任务列表中：
  ＃crontab Linuxect
  这样系统内所有用户在每个星期五的16点05分会自动进行扫描。
  内存检测
  通常我们会觉得内存出错损坏的几率不大，并且认为如果内存坏了，那么它是不可能通过主板BIOS的开机自检程序的。事实上这个自检程序的功能很少，而且只是检测容量速度而已，许多内存出错的问题并不能检测出来。如果你在运行程序时不时有某个程序莫名其妙地失去响应；打开文件时偶尔提示文件损坏，但稍后打开又没问题……那你应该考虑检测一下你的内存了。
  1．使用Linux命令检测
  （1）在命令行使用“Free”命令可以监控内存使用情况
  ＃free
          total     used     free   shared   buffers   cached
  Mem:     256024   192284     63740       0     10676   101004
  -/+ buffers/cache:     80604   175420
  Swap:     522072       0   522072

  上面给出了一个256MB的RAM和512MB交换空间的系统情况。
  （2）使甩vmstat命令监视虚拟内存使用情况:
  ＃ vmstat
  procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- ----cpu----
  r b   swpd   free   buff cache   si   so   bi   bo   in   cs us sy id wa
  1 0     0 63692 10704 101008   0   0   239   42 126   105 48 45 7 0

  Vmstat（）命令是一个通用监控程序，是Virtual Meomory Statistics（虚拟内存统计）的缩写。如果使用Vmstat命令的时候没有使用它的任何命令行参数，你将得到一个一次性的报告。Vmstat命令报咨的主要的活动类型有进程(procs)、内存(以千字节为单位)、交换分区 (以千字节为单位)、来自块设备(硬盘驱动器)的输入输出量、系统中断(每秒钟发生的次数)、中央处理单元(CPU)分配给用户系统和空闲时所分别占用比例。
  2．使用工具软件检测
  Memtest86是一款免费的内存测试软件，测试准确度比较高，内存的隐性问题也能检查出来。可以到http://www.memtest86.com/页面下载它的最新3.0版本。
  下载链接：http://www.memtest86.com/memtest86-3.0.tar.gz
  软件安装： # tar xzvf memtest86-2.5.tar.gz
  # cd memtest86-2.5
  # make

  然后，将一张 3.5 英寸空白磁盘插入到软盘驱动器，并输入：
  # make install
  另外也可以下载http://www.memtest86.com/memtest86-3.0.iso.gz 文件，解压后是一个IOS文件，刻录到光盘，再来启动计算机。
  重新启动计算机，在BIOS中设定用软驱启动即可，软件运行界面见图4。


  图4 Memtest86软件运行界面
  图4中可以看到当前系统所采用的处理器型号：AMD－Duron和频率:1056，以及CPU的一级缓存(128k)和二级缓存(64k)，系统物理内存的容量(64)和速度(315MB/s)。最后显示的是主板所采用的芯片组类型。在系统信息的右侧显示的是测试的进度。“Pass”显示的是主测试进程完成进度。“Test”显示的是当前测试项目的完成进度。“Test #1”显示的是目前的测试项目。“WallTime”显示测试已经耗费的时间，在这一排数据中“ECC”一栏中，显示的是当前内存是否支持打开ECC校验功能。“TEST”显示的是测试的模式，有“标准”和“完全”模式可供选择。“
  设定检测选项：我们可以单击“C”键打开Memtest86的设置菜单，接着单击数字键“2”选择“Test Selection”选项，再单击数字键“3”选择“All Test”选项打开完全测试模式（如图5所示）。

  图5 设定检测选项
  主要的内存突发问题（比如“死亡”位）将在几秒钟内检测出来。如果是由特定位模式触发的故障，则需要长时间测试才能检测出来。如果你的内存容量比较大，就需要有耐心等待检测结果。笔者使用的测试内存容量是64MB，PC133。使用完全检测模式使用的时间是24分钟。
  小结
  中央处理器、硬盘、内存是Linux系统的核心。Linux 负有盛名的特点之一是其非凡的稳定性。如果您的硬件有缺陷或配置不正确，那么系统内的数据的安全就危险了，所以实时检测它们的状态是重要的。

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