linux文件描述符

Linux 下，一切皆文件 在Linux *** 作系统中，可以将一切都看作是文件，包括普通文件，目录文件，字符设备文件（如键盘，鼠标…），块设备文件（如硬盘，光驱…），套接字等等，所有一切均抽象成文件，提供了统一的接口，方便应用程序调用。 既然在Linux *** 作系统中，你将一切都抽象为了文件，那么对于一个打开的文件，我应用程序怎么对应上呢？ 文件描述符应运而生。 文件描述符：File descriptor,简称fd，当应用程序请求内核打开/新建一个文件时，内核会返回一个文件描述符用于对应这个打开/新建的文件，其fd本质上就是一个 非负整数 。实际上，它是一个索引值，指向 内核为每一个进程所维护的该进程打开文件的记录表。当程序打开一个现有文件或者创建一个新文件时，内核向进程返回一个文件描述符。 在程序设计中，一些涉及底层的程序编写往往会围绕着文件描述符展开。但是文件描述符这一概念往往只适用于UNIX、Linux这样的 *** 作系统。 *** 作系统的核心叫内核，是一个独立的软件。 *** 作系统为每一个进程维护了一个文件描述符表，该表的索引值都从从0开始的，所以在不同的进程中可以看到相同的文件描述符，这种情况下相同的文件描述符可能指向同一个文件，也可能指向不同的文件，具体情况需要具体分析，下面用一张简图就可以很容易的明白了。通过上图可以看到，当不同进程中出现相同的文件描述符时，可能实际对应的文件并不是同一个，相反不同进程中不同的文件描述符也可可能对应同一个文件。 当一个应用程序刚刚启动的时候，0是标准输入，1是标准输出，2是标准错误。如果此时去打开一个新的文件，它的文件描述符会是3。POSIX标准要求每次打开文件时（含socket）必须使用当前进程中最小可用的文件描述符号。 文件描述符是一个重要的系统资源，理论上系统内存多大就应该可以打开多少个文件描述符，但是实际情况是，内核会有系统级限制，以及用户级限制（不让某一个应用程序进程消耗掉所有的文件资源，可以使用ulimit -n 查看）。 进程 + 文件描述符ID确认，因为内核为每个进程都有一份其所属的文件描述符表。 所以linux下两个进程返回的文件描述符是不一样的 多个进程之间的fd： 应用程序进程拿到的 文件描述符ID 对应 进程文件描述符表 的索引，通过索引拿到 文件指针 ，指向系统级文件描述符表的 文件偏移量 ，再通过文件偏移量找到 inode指针 ，最终对应到真实的文件。

在Linux下一切资源皆文件，普通文件是文件，磁盘打印机是文件，socket 当然也是文件。

关于Linux下系统,进程能最大能打开的文件描述符数看过好多文章,但大都没有完整,详细说明每个值表示什么意思,在实践中该怎么设置?

如何通过最简单的设置来实现最有效的性能调优，如何在有限资源的条件下保证程序的运作?

max-file 表示系统级别的能够打开的文件句柄的数量，是对整个系统的限制，并不是针对用户的。

ulimit -n 控制进程级别能够打开的文件句柄的数量，提供对shell及其启动的进程的可用文件句柄的控制，这是进程级别的。

对于服务器来说，file-max和ulimit都需要设置，否则会出现文件描述符耗尽的问题。

一般如果遇到文件句柄达到上限时，会碰到"Too many open files"或者Socket/File: Can’t open so many files等错误。

相关的3个文件：

/proc/sys/fs/file-max

/proc/sys/fs/file-nr

/etc/security/limits.conf

/proc/sys/fs/file-max

Linux系统级别限制所有用户进程能打开的文件描述符总数。

max-file 表示系统级别的能够打开的文件句柄的数量，是对整个系统的限制，并不是针对用户的。

/etc/security/limits.conf

用户级别的限制是通过可以通过命令ulimit命令和文件/etc/security/limits.conf

/proc/sys/fs/file-nr 该参数是只读的，不能修改。

file-nr的值由3部分组成：

1，已经分配的文件描述符数；

2，已经分配但未使用的文件描述符数；

3，内核最大能分配的文件描述符数

/proc/${pid}/fd

众所周知，在相应进程的/proc/$pid/fd 目录下存放了此进程所有打开的fd。

当然有些可能不是本进程自己打开的，如通过fork()从父进程继承而来的。

那么这个socket:后面的一串数字是什么呢？其实是该socket的inode号。

那么，知道了某个进程打开的socket的inode号后，我们可以做什么呢？

这就涉及到/proc/net/tcp(udp对应/proc/net/udp)文件了，其中也列出了相应socket的inode号通过比对此字段，我们能在/proc/net/tcp下获得此套接口的其他信息，如对应的<本地地址：端口号，远端地址：端口号>对，窗口大小，状态等信息。

具体字段含义详见net/ipv4/tcp_ipv4.c 中的 tcp4_seq_show 函数。

如果socket创建了，没有被使用，那么就只会在/proc/pid/fd下面有，而不会在/proc/net/下面有相关数据。

目录中的每一项都是一个符号链接，指向打开的文件，数字则代表文件描述符。

其中0 = /dev/null ，1 = stdout, 2 = stderr，用cat或tail查看即可。

Number of file descriptors: different between /proc/sys/fs/file-nr and /proc/$pid/fd?

https://serverfault.com/questions/485262/number-of-file-descriptors-different-between-proc-sys-fs-file-nr-and-proc-pi

Linux中最大文件描述符数

https://leokongwq.github.io/2016/11/09/linux-max-fd.html

How do linux file descriptor limits work?

https://stackoverflow.com/questions/3991223/how-do-linux-file-descriptor-limits-work

limits.conf(5) - Linux man page

https://linux.die.net/man/5/limits.conf

Why can't I tail -f /proc/$pid/fd/1 ?

https://unix.stackexchange.com/questions/152773/why-cant-i-tail-f-proc-pid-fd-1

Linux查看进程运行输出（/proc/＜pid＞/fd)

https://blog.csdn.net/u014756245/article/details/120023188

---