文件描述符fd（File Descriptor）簡介

以前看一些Linux網絡編程的文章的時候總是會遇到文件描述符fd這個東西，也沒太搞清楚。看了下面這篇文章講的還不錯，記錄下來吧。

原文連接

維基百科:文件描述符在形式上是一個非負整數。實際上，它是一個索引值，指向內核爲每個進程所維護的該進程打開文件的記錄表。當程序打開一個現有文件或者建立一個新文件時，內核向進程返回一個文件描述符。在程序設計中，一些涉及底層的程序編寫每每會圍繞着文件描述符展開。

1、文件描述符概念

  Linux 系統中，把一切都看作是文件，當進程打開現有文件或建立新文件時，內核向進程返回一個文件描述符，文件描述符就是內核爲了高效管理已被打開的文件所建立的索引，用來指向被打開的文件，全部執行I/O操做的系統調用都會經過文件描述符。

2、文件描述符、文件、進程間的關係

1.描述：

每一個文件描述符會與一個打開的文件相對應

不一樣的文件描述符也可能指向同一個文件

相同的文件能夠被不一樣的進程打開，也能夠在同一個進程被屢次打開

2.系統爲維護文件描述符，創建了三個表

進程級的文件描述符表

系統級的文件描述符表

文件系統的i-node表 (轉到：阮一峯——理解inode)

PS:總結一下軟硬連接。
硬連接的話，新文件和原文件的iNode號碼是同樣的。原文件的iNode的連接數會加一。刪除原文件，新文件不受影響。 軟鏈接的話，新文件和原文件的iNode號碼是不同的。原文件的iNode的連接數不變。刪除原文件，訪問新文件會報文件不存在錯誤。

3.經過這三個表，認識文件描述符

在進程A中，文件描述符1和30都指向了同一個打開的文件句柄（#23），這多是該進程屢次對執行打開操做

進程A中的文件描述符2和進程B的文件描述符2都指向了同一個打開的文件句柄（#73），這種狀況有幾種可能，1.進程A和進程B多是父子進程關係;2.進程A和進程B打開了同一個文件，且文件描述符相同（低機率事件=_=）；3.A、B中某個進程經過UNIX域套接字將一個打開的文件描述符傳遞給另外一個進程。

進程A的描述符0和進程B的描述符3分別指向不一樣的打開文件句柄，但這些句柄均指向i-node表的相同條目（#1936），換言之，指向同一個文件。發生這種狀況是由於每一個進程各自對同一個文件發起了打開請求。同一個進程兩次打開同一個文件，也會發生相似狀況。

前人的思考，咱們的階梯，這部分參考自網絡：連接

3、文件描述符限制

  有資源的地方就有戰爭，「文件描述符」也是一種資源，系統中的每一個進程都須要有「文件描述符」才能進行改變世界的宏圖霸業。世界須要秩序，因而就有了「文件描述符限制」的規定。

以下表：

永久修改用戶級限制時有三種設置類型：

soft 指的是當前系統生效的設置值

hard 指的是系統中所能設定的最大值

• 指的是同時設置了 soft 和 hard 的值

命令講解:

ulimit
複製代碼

sysctl
複製代碼

4、檢查某個進程的文件描述符相關內容 步驟(以nginx爲例，*注意權限問題，此示例是在本地環境)：

找到須要檢查的進程id

如圖，找到的進程id爲 1367

查看該進程的限制

如圖，在 Max open files 那一行，能夠看到當前設置中最大文件描述符的數量爲1024

查看該進程佔用了多少個文件描述符

如圖所示，使用了17個文件描述符

總結

  實際應用過程當中，若是出現「Too many open files」 , 能夠經過增大進程可用的文件描述符數量來解決，但每每故事不會這樣結束，不少時候，並非由於進程可用的文件描述符過少，而是由於程序bug，打開了大量的文件鏈接（web鏈接也會佔用文件描述符）而沒有釋放。程序申請的資源在用完後及時釋放，纔是解決「Too many open files」的根本之道。