详解—[Linux 文件描述符]

一、文件描述符的概念

文件描述符是Linux系统中用于访问文件的一种机制,它是一个非负整数 ,用于指代被打开的文件。

在Linux中,所有执行I/O操作的系统调用都是通过文件描述符完成的。

文件描述符是一个简单的非负整数,用来表明每一个被进程打开的文件。

在程序刚启动的时候,默认有三个文件描述符,分别是:0 (代表标准输入),1 (代表标准输出),2 (代表标准错误)。

我们可以通过open函数得到一个指定文件的文件描述符,如果出现错误则返回-1。open函数需要传入一个文件路径和操作模式,调用会返回一个整型的文件描述符。

在Linux系统中,打开文件的过程涉及到进程、文件描述符、文件描述表、打开文件表、目录项、索引表之间的联系。

当我们打开一个文件时,操作系统会为该进程分配一个文件描述符(file descriptor),并将其存储在该进程的文件描述符表(file descriptor table)中。

然后,操作系统会在打开文件表(open file table)中创建一个新的条目,并将该条目与该文件描述符相关联。

此外,操作系统还会在目录项(directory entry)和索引表(inode table)中查找该文件,并将其加载到内存中。

最后,操作系统会返回该文件描述符给应用程序,以便应用程序可以使用该文件描述符来访问该文件

文件描述符的作用是提供了一种统一的机制来访问不同类型的文件,包括普通文件、设备文件、管道、套接字等。通过文件描述符,应用程序可以使用系统调用来读取、写入、关闭文件等操作。

二、文件描述符、文件、进程之间的关系

1.每个文件描述符会与一个打开的文件相对应;

2.不同的文件描述符也可能指向同一个文件;

3.相同的文件可以被不同的进程打开,也可以在同一个进程被多次打开

三、文件描述符的应用

1、一个进程能够同时打开多个文件,对应需要多个文件描述符,所以需要用一个文件描述符表对文件描述符进行管理;通常默认大小为1024,也即能容纳1024个文件描述符;

2、文件描述符表中0、1、2三个位置对应的文件描述符固定不变,标准输入、标准输出、标准错误;

3、当打开一个文件时,内核会自动在文件描述符表中寻找一个空闲且最小的文件描述符;

4、同一个文件可以被多次打开,但是每打开一次都需要一个新的文件描述符;

5、已经被占用的文件描述符在被释放后,可以后面的文件描述符重新被占用;

相关推荐
讯捷蓝达23 分钟前
戴尔R720xd服务器卡死在 “Configuring Memory...Done“,换了内存还是卡?问题根本不在内存
运维·服务器
且从容.1 小时前
ubuntu安装flink
linux·ubuntu·flink
数字新视界3 小时前
动环监控信创适配在智能机房管理中的应用价值与未来展望
大数据·服务器·数据库·动环监控系统·动力与环境监控系统
爱和冰阔落3 小时前
【Linux网络】TCP 服务器如何并发处理多个客户端?从 fork、僵尸进程到双重 fork
linux·运维·服务器·网络
程序员沉梦听雨3 小时前
WSL2的安装与使用
linux·wsl
微小的鱼3 小时前
Linux的渲染与显示系统链路
android·java·linux
lisanmengmeng3 小时前
alertmanger 标签 rules 打上分组标签
linux·运维·服务器
Android系统攻城狮4 小时前
Linux FFmpeg深度解析之av_write_frame调用流程与实战(三十三)
linux·运维·服务器·ffmpeg·音视频进阶·ffmpeg音视频
上火的金鱼妹4 小时前
k8s生产实际问题排查(网关,数据库读写等)
运维·服务器
孙克旭_4 小时前
k8s基础组件与创建资源
运维·docker·容器·kubernetes