文件描述符概述

文件描述符概述

　　内核（kernel）利用文件描述符（file descriptor）来访问文件。文件描述符是非负整数。打开现存文件或新建文件时，内核会返回一个文件描述符。读写文件也需要使用文件描述符来指定待读写的文件。
　　习惯上，标准输入（standard input）的文件描述符是 0，标准输出（standard output）是 1，标准错误（standard error）是 2。尽管这种习惯并非 Unix 内核的特性，但是因为一些 shell 和很多应用程序都使用这种习惯，因此，如果内核不遵循这种习惯的话，很多应用程序将不能使用。
　　POSIX 定义了 STDIN_FILENO、STDOUT_FILENO 和 STDERR_FILENO 来代替 0、1、2。这三个符号常量的定义位于头文件 unistd.h。
　　文件描述符的有效范围是 0 到 OPEN_MAX。一般来说，每个进程最多可以打开 64 个文件（0 — 63）。对于 FreeBSD 5.2.1、Mac OS X 10.3 和 Solaris 9 来说，每个进程最多可以打开文件的多少取决于系统内存的大小，int 的大小，以及系统管理员设定的限制。Linux 2.4.22 强制规定最多不能超过 1,048,576 。
　　文件描述符是由无符号整数表示的句柄，进程使用它来标识打开的文件。文件描述符与包括相关信息（如文件的打开模式、文件的位置类型、文件的初始类型等）的文件对象相关联，这些信息被称作文件的上下文。

如何创建文件描述符

　　进程获取文件描述符最常见的方法是通过本机子例程open或create获取或者通过从父进程继承。后一种方法允许子进程同样能够访问由父进程使用的文件。文件描述符对于每个进程一般是唯一的。当用fork子例程创建某个子进程时，该子进程会获得其父进程所有文件描述符的副本，这些文件描述符在执行fork时打开。在由fcntl、dup和dup2子例程复制或拷贝某个进程时，会发生同样的复制过程。
　　第二个异常在JVM进程缺乏文件描述符时出现（尽管在执行forkAndExec()子例程时丆需要新的文件描述符来复制父进程的文件描述符）。对于每个进程，操作系统内核在u_block结构中维护文件描述符表，所有的文件描述符都在该表中建立索引。

如何在不同平台上定义文件描述符的数量

　　文件描述符极限以及可分配给进程的最大大小由资源限制来定义。这些值应当按照在WebLogicServer文档中建议的、特定于操作系统的文件描述符值来设置：
　　对于WLS8.1：调整硬件、操作系统和网络性能
　　对于WLS7.0：调整硬件、操作系统和网络性能
　　对于WLS6.1：调整硬件、操作系统和网络性能
　　Unix和Linux都有文件描述符。不过，二者的主要区别在于如何设置文件描述符的硬极限值、缺省值和配置过程。

　　Solaris
　　/usr/bin/ulimit实用程序定义允许单个进程使用的文件描述符的数量。它的最大值在rlim_fd_max中定义，在缺省情况下，它设置为65,536。只有root用户才能修改这些内核值。

　　Linux
　　管理用户可以在etc/security/limits.conf配置文件中设置他们的文件描述符极限，如下例所示。
　　softnofile1024
　　hardnofile4096
　　系统级文件描述符极限还可以通过将以下三行添加到/etc/rc.d/rc.local启动脚本中来设置：
　　#Increasesystem-widefiledescriptorlimit.
　　echo4096>/proc/sys/fs/file-max
　　echo16384>/proc/sys/fs/inode-max

　　Windows
　　在Windows操作系统上，文件描述符被称作文件句柄。在Windows2000服务器上，打开文件的句柄极限设置为16,384。此数量可以在任务管理器的性能摘要中监视。

　　HP-UX
　　nfile定义打开文件的最大数量。此值通常由以下公式来确定：((NPROC*2)+1000)，其中NPROC通常为：((MAXUSERS*5)+64)。如果MAXUSERS等于400，则经过计算得到此值为5128。通常可以将此值设高一些。maxfiles是每个进程的软文件极限，maxfiles_lim是每个进程的硬文件极限。

　　AIX
　　文件描述符极限在/etc/security/limits文件中设置，它的缺省值是2000。此极限可以通过ulimit命令或setrlimit子例程来更改。最大大小由OPEN_MAX常数来定义。