Linux 檔案控制代碼 檔案描述符

2022-07-08 04:27:09 字數 1084 閱讀 2813

這裡我們先區分好兩個概念:檔案描述符和檔案控制代碼

簡單來說,每個程序都有乙個開啟的檔案表(fdtable)。表中的每一項是struct file型別,包含了開啟檔案的一些屬性比如偏移量,讀寫訪問模式等,這是真正意義上的檔案控制代碼。

檔案描述符是乙個整數。代表fdtable中的索引位置(下標),指向具體的struct file(檔案控制代碼)。

哪些地方會分配檔案控制代碼?

知道檔案控制代碼最終是通過get_empty_filp函式從filp cache中分配的之後,我們順著函式呼叫鏈路簡單梳理下,就能知道有哪些地方會分配檔案控制代碼了:

file-nr檔案裡面的第乙個字段代表的是核心分配的struct file的個數,也就是檔案控制代碼個數,而不是檔案描述符

機器上的常常會出現檔案控制代碼使用量與常用的lsof命令的數量相去甚遠的情況

因為檔案描述符和檔案控制代碼是兩個不同的東西:lsof在使用者空間,主要還是從檔案描述符的角度來看檔案控制代碼。

我們來做乙個實驗:只開啟一次檔案,然後複製1000次檔案描述符。

我們啟動dupfd程序開啟了一次/dev/zero檔案,複製了1000次檔案描述符。file-nr中的檔案控制代碼數只是個位數的變化,而lsof看到的結果漲了1000多。

如果我們把前面的**換成open 1000次, 就可以看到file-nr和lsof的輸出幾乎都漲了1000。

我們迴圈1000次開啟/dev/zero檔案,之後mmap對映到程序位址空間,然後把這些開啟的檔案描述符都關掉。很顯然,開啟的描述符都被close掉了,不會有什麼變化。 那為什麼檔案控制代碼數還是增加了1000個左右呢?

原來,linux核心中很多物件都是有引用計數的。 雖然檔案控制代碼是由open先開啟的,但mmap之後,引用計數被加1,儘管我們接著把檔案描述符close掉了,但是底層指向的struct file由於引用數大於0,不會被**。

通過上面兩個例子,你應該知道lsof的輸出和實際的檔案控制代碼數有差距的原因了。

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