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Linux 进程、线程、文件描述符的底层原理

Linux 中的进程其实就是一个数据结构，顺带可以理解文件描述符、重定向、管道命令的底层工作原理，最后我们从操作系统的角度看看为什么说线程和进程基本没有区别。...内核对于一个进程的描述，也可以称为「进程描述符」。...mm指向的是进程的虚拟内存，也就是载入资源和可执行文件的地方；files指针指向一个数组，这个数组里装着所有该进程打开的文件的指针。 二、文件描述符是什么 先说files，它是一个文件指针数组。...我们常说的「文件描述符」就是指这个文件指针数组的索引，所以程序的文件描述符默认情况下 0 是输入，1 是输出，2 是错误。...、另一个进程、socket 套接字还是真正的文件，全部都可以读写，统一装进一个简单的files数组，进程通过简单的文件描述符访问相应资源，具体细节交于操作系统，有效解耦，优美高效。

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    Linux 进程、线程、文件描述符的底层原理

    Linux 中的进程其实就是一个数据结构，顺带可以理解文件描述符、重定向、管道命令的底层工作原理，最后我们从操作系统的角度看看为什么说线程和进程基本没有区别。...内核对于一个进程的描述，也可以称为「进程描述符」。...mm指向的是进程的虚拟内存，也就是载入资源和可执行文件的地方；files指针指向一个数组，这个数组里装着所有该进程打开的文件的指针。 二、文件描述符是什么 先说files，它是一个文件指针数组。...我们常说的「文件描述符」就是指这个文件指针数组的索引，所以程序的文件描述符默认情况下 0 是输入，1 是输出，2 是错误。 我们可以重新画一幅图： ?...到这里，你可能也看出「Linux 中一切皆文件」设计思路的高明了，不管是设备、另一个进程、socket 套接字还是真正的文件，全部都可以读写，统一装进一个简单的files数组，进程通过简单的文件描述符访问相应资源

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    Linux编程（文件描述符）

    在Linux编程世界中，不可能没听过文件描述符这个概念，我们操纵任何设备的时候，几乎都要通过它来达成的，它究竟是何方神圣呢？随我描述符科学家来一探究竟。...首先，我们在Linux下打开文件用的都是如下代码： int fd = open(... ...); 当然有同学可能会说，有时也可以用fopen()，但是fopen()只是标准IO对系统IO的封装，归根结底还是使用...open()来打开一个文件。...很多人就想当然地以为打开嘛，就跟在windows下双击一个文件，或者双击一个文件夹一样，就是一个动作而已，其实不然，常说的打开一个文件实际上最重要的是获取这个文件的描述符，描述符是用来表征这个文件的代表物...内核空间中有一堆数据结构表达一个文件的属性信息，但是用户空间看不见，只看见一个代表了这些信息的整数i，通常我们称之为文件描述符，对文件的读写和ioctl操作都是通过这个东东来达到的呢！

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    Linux 文件描述符详解

    Linux标准文件描述符 文件描述符 缩写 描述 0 STDIN 标准输入 1 STDOUT 标准输出 2 STDERR 标准错误输出 ---- Linux系统将所有设备都当作文件来处理，而Linux...其实我们可以想象我们电脑的显示器和键盘在Linux系统中都被看作是文件，而它们都有相应的文件描述符与之对应。 其实我们与计算机之间的交互是我可以输入一些指令之后它给我一些输出。...1>&6 vincent@geek:~/test$ cat test i love linux shell!!!1234 上面的命令很有意思：我首先把文件描述符6指向test文件。...因此文件描述符3也指向了显示器。然后，我们修改了文件描述符1指向的文件到test文件。...命令如下： cat /dev/null > test1 ---- Linux使用/tmp目录来存放不需要一直保留的文件，大多数Linux系统会在启动时自动删除/tmp目录中所有的文件。

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    Linux内核编程--文件描述符

    在Linux操作系统中，一切皆是文件—— "Everything is a file"。 如果要在Linux系统中编写操作文件的代码，需要借助文件描述符。...文件的索引——文件描述符（file descriptor）： 文件描述符是一个非负整数，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。...文件描述符就是内核为了高效管理已被打开的文件所创建的索引值。 文件描述符指向内核为每一个进程维护的打开文件记录表。当要处理文件时，将文件对应的文件描述符作为参数传给函数。...文件描述符在用户进程和内核之间的映射关系： Linux中查看文件描述符的指令：lsof（list open files） lsof可以打开的文件： 普通文件 目录 网络文件系统的文件 字符或设备文件...c mysql --列出某个程序进程所打开的文件信息， 也可以用：lsof | grep mysql lsof -p 11968 --通过某个进程号显示该进程打开的文件 lsof -

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    【Linux】基础IO_文件描述符

    内存中一定是存在多个被打开的文件的，那么如何知道哪些文件是哪个进程打开的呢？这里就谈到了文件描述符。如下： 简单来说：文件描述符就是一个进程与该进程所打开文件建立索引关系的数组（文件描述符表）下标。...通过文件描述符，也就是该进程对应的的文件描述符表所对应的下标。就可以找到该进程所打开的各个文件。 我们再来看如下现象： 为什么文件描述符是从3开始的呢？...Linux系统下进程会默认打开三个文件，即标准输入、标准输出、标准错误，分别对应文件描述符0 1 2。...这也是为什么我们打开文件时，返回的文件描述符是从3开始，因为前面的0 1 2已经被占用了 一个文件可以在同一个进程中被打开对此，也就意味着不同的文件描述符，可能会指向同一个文件。...这就是重定向的原理，即：在上层无法感知的情况下，修改底层进程的文件描述符表中，特定下标的指向。

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    Linux Linux下最大文件描述符设置

    系统可打开最大文件描述符设置 查看系统可打开最大文件描述符 # cat /proc/sys/fs/file-max 65535 说明： 所有进程打开的文件描述符数不能超过/proc/sys/fs/file-max...（当前不再使用的文件描述符数），第三个数为最大文件描述符数，等于file-max。...进程可打开最大文件描述设置 查看进程可打开最大文件描述符: soft nofile # ulimit -n 65535 配置进程可打开最大文件描述符 a）永久配置 添加带背景色内容 # vim /...如上，表示进程可打开最大文件描述符数的soft limit为65535，hard limit为65535 3、需要注销重新登录配置才会生效 4、/proc/sys/fs/nr_open是单个进程可分配的最大文件数...单个进程打开的文件描述符数不能超过user limit中nofile的soft limit c. nofile的soft limit不能超过其hard limit d.

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    Linux显示文件描述符命令：fd

    介绍在Linux系统中，fd命令是一条用于显示文件描述符（File Descriptor）的命令。文件描述符是操作系统用于跟踪和管理打开文件的整数值，它是对打开文件的引用。...示例4.1 显示文件描述符编号和路径使用fd -f命令可以显示当前进程的文件描述符编号和对应的文件路径。...4.2 显示文件描述符的打开模式使用fd -p命令可以显示当前进程的文件描述符的打开模式（以字母表示）。...4.3 显示文件描述符的类型使用fd -t命令可以显示当前进程的文件描述符的类型。...总结Linux fd命令是用于显示文件描述符的实用命令。通过fd命令，我们可以查看当前进程所打开的文件描述符及其相关信息，包括文件描述符的编号、打开模式、文件路径等。

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    【Linux】————（文件描述符、重定向、文件缓冲区……）

    ，此时进程所在的工作路径是当前的工作路径，所以文件也别创建再来当前路径，打开进程的本质其实是进程打开文件。...文件虽然存在，但没有被打开时就存在于磁盘当中 进程可以打开很多文件，系统中可以有很多进程 文件=内容+属性 创建文件时， 没有内容，虽然大小显示的是0kb，但它还是占一定空间的，因为他有各种属性...当我们打开文件时，操作系统在内存中要创建相应的数据结构来描述目标文件。于是就有了file结构体。表示一个已经打开的文件对象。而进程执行open系统调用，所以必须让进程和文件关联起来。...每个进程都有一个指针*files, 指向一张表files_struct,该表最重要的部分就是包含一个指针数组，每个元素都是一个指向打开文件的指针！所以，本质上，文件描述符就是该数组的下标。...所以，只要拿着文件描述符，就可以找到对应的文件 。 Linux中一切皆文件，所以0，1，2可以代表键盘，显示器。 在OS内，系统在访问文件的时候，只认文件描述符fd。

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    【Linux】Linux进程的理解 --- 冯诺依曼体系、进程描述符、状态、优先级、切换…

    ，就会出现接收到的文件信息了。...进程、文件系统、内存、驱动、系统调用接口等软件，操作系统又是怎么管理呢？...首先程序的本质其实就是文件，该文件可以被永久性的存放在磁盘当中，一个加载到内存中的程序，我们就称之为进程，在windows下我们可以看到许多进程，包括正在运行的和后台运行的进程，对于如此多的进程，操作系统是一定要进行管理的...，我们的进程也可以被当作一个目录，Linux下一切皆文件 ls /proc/进程的pid 三、如果删除掉了进程对应的磁盘上的二进制可执行程序，进程还会运行吗？...4.修改Linux下的优先级（top指令 + root身份） 1. 最终优先级=老的优先级（固定为80）+nice值，Linux支持进程在运行中，通过修改nice值的改变来进行进程优先级的调整。

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    Linux进程描述符task_struct结构体详解--Linux进程的管理与调度（一）【转】

    Linux内核通过一个被称为进程描述符的task_struct结构体来管理进程，这个结构体包含了一个进程所需的所有信息。它定义在include/linux/sched.h文件中。...进程内核栈 void *stack; 内核栈与线程描述符 对每个进程，Linux内核都把两个不同的数据结构紧凑的存放在一个单独为进程分配的内存区域中; 一个是内核态的进程堆栈 另一个是紧挨着进程描述符的小数据结构...Linux把thread_info（线程描述符）和内核态的线程堆栈存放在一起，这块区域通常是8192K（占两个页框），其实地址必须是8192的整数倍。...线程描述符驻留与这个内存区的开始，而栈顶末端向下增长。 下图摘自ULK3,进程内核栈与进程描述符的关系如下图： ?...内核栈数据结构描述thread_info和thread_union thread_info是体系结构相关的，结构的定义在thread_info.h中 Linux内核中使用一个联合体来表示一个进程的线程描述符和内核栈

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    【Linux】文件操作文件描述符重定向缓冲区

    文件操作接口的使用 三、文件描述符 1、什么是文件描述符 2、文件描述符的分配规则 四、重定向 1、什么是重定向 2、dup2 系统调用 3、三种重定向的实现 五、Linux 下一切皆文件 六、缓冲区...---- 三、文件描述符 1、什么是文件描述符 文件管理： 我们知道，文件操作本质上是进程与被打开文件之间的关系，同时，一个进程可以打开多个文件，且操作系统同时运行着许多个进程；那么操作系统中就一定存在着大量被打开的文件...该对象里面包含了一个指针数组 struct file* fd_array[]，即进程的文件描述符表，数组里面的每个元素都是指针，指向一个 struct file 对象，而这个数组的下标就是我们用户得到的文件描述符...也就是说，进程可以通过进程控制块中的 files 变量找到 files_struct 结构体，再通过 files_struct 中的文件描述符表具体下标中保存的地址找到具体文件的内核数据结构 file，...注：close 关闭文件并不是将 fd 指向的 file 对象释放掉，而仅仅是让当前进程文件描述符表中的对应下标不再指向该 file 对象，因为同一个文件可能会被多个进程访问，特别是父子进程。

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    文件描述符限制

    文件描述符限制 文件描述符 Linux的核心思想之一就是”一切皆文件”。...文件描述符（文件句柄）是Linux内核为了高效管理已被打开的文件所创建的索引，它是一个非负整数，用于指代被打开的文件。文件打开后，所有对该文件的操作都通过文件描述符进行操作。...文件描述符是系统的重要资源，当打开过多文件时会出现把系统内存耗尽的情况，所以Linux提供了多种维度对文件描述符的使用上限进行限制，以避免该问题。...文件描述符限制 file-max file_max用于限制整个系统能够分配的文件描述符，即当前系统下所有用户下的所有进程，其分配的所有文件描述符之和不能超过该值。...nr_open nr_open用于限制单个进程可以分配的最大文件描述符，该限制对于系统上所有用户下的所有进程都生效，查看当时如下： dailybuild@9.77.10.46:~>cat /proc/

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    文件描述符详解

    在 32 位的 linux/unix 系统下，每个程序打开一个文件都会有一段 4G 的虚拟地址空间，这部分空间中，有1G是内核地址空间，3G是用户地址空间，这个概念我们在之前的文章中有介绍过，可参考 “...不同位置的变量在内存中的排布”，其中在内核地址空间中，维护着一个 PCB 进程控制块，其中包含很多进程相关的信息，比如进程ID、用户ID、组ID等等，但本文我们最关注的，是 PCB 进程控制块中维护的一份...“文件描述符表”，表的格式抽象成下图的样子。...图片 图中右侧表示的，就是我们今天讨论的主题“文件描述符表”，其内部有0~1023个id可以提供用户申请分配，每当用户使用一个 open 操作打开一个文件时，都会返回一个文件描述符，比如如下代码：...int nRet = open("/dev/zero", O_RDONLY); 这句代码会在当前进程内核区文件描述符表中申请一个新的文件描述符赋值给nRet值，系统默认情况下会帮我们打开三个文件描述符，

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    解读文件描述符

    最近由于机缘巧合，结合最近工作中遇到的一些问题，深入了解了文件描述符(File Descriptor，简称FD，以下使用 FD 称谓)。预计会有两到三篇关于 FD 的文章陆续出来。...概念定义 文件描述符 是 用来访问资源(文件，输入输出设备等)的一种抽象指示符。...文件描述符 是POSIX(Portable Operating System Interface)规范的组成部分 文件描述符 通常是非负整数，C 语言中使用int类型。...FD 关系 因为file descriptor table 存在于 PCB (进程控制块，Process Control Block) 中，进程退出后所有的 FD都需要关闭处理掉。...同一路径 与 FD 关系 同一文件，多次打开，FD值不同 同一文件，读写模式不同打开，FD值也不同 打开文件过多会怎样 open返回值会出现-1 通常会导致进程无法进行，甚至是崩溃 示例验证代码 如下代码可以验证上述问题中的结论

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    文件句柄与文件描述符

    为什么Linux内核对文件句柄数、线程和进程的最大打开数进行了限制？以及如果我们把它调的太大，会产生什么样的后果？...lsof输出割裂信息的意义如下： COMMAND：进程的名称 PID： 进程标识符 USER：进程所有者 FD：文件描述符，应用程序通过文件描述符识别该文件。...而文件描述符的个数为90： ? 7. 文件描述符（file descriptor） 对于linux而言，所有对设备和文件的操作都使用文件描述符来进行的。...进程级的文件描述符表 2. 系统级的打开文件描述符表 3....文件系统的i-node表 由于进程级文件描述符表的存在，不同的进程中会出现相同的文件描述符，它们可能指向同一个文件，也可能指向不同的文件。

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    【Linux】基础IO_文件描述符与重定向

    环境：centos7.6，腾讯云服务器 Linux文章都放在了专栏：【Linux】欢迎支持订阅 相关文章推荐： 【Linux】冯.诺依曼体系结构与操作系统 【C/进阶】如何对文件进行读写（含二进制...【Linux】基础IO_文件操作 前言 在前文中学习了open函数，我们知道open函数的返回值就是文件描述符，本章将对文件描述符进行详细讲解。 文件描述符 文件描述符是什么？...内存中一定是存在多个被打开的文件的，那么如何知道哪些文件是哪个进程打开的呢？这里就谈到了文件描述符。如下： 简单来说：文件描述符就是一个进程与该进程所打开文件建立索引关系的数组（文件描述符表）下标。...通过文件描述符，也就是该进程对应的的文件描述符表所对应的下标。就可以找到该进程所打开的各个文件。 我们再来看如下现象： 为什么文件描述符是从3开始的呢？...Linux系统下进程会默认打开三个文件，即标准输入、标准输出、标准错误，分别对应文件描述符0 1 2。

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    FileDescriptor文件描述符 标准输入输出错误 文件描述符

    这个概念在类Unix系统叫做文件描述符, linux把所有东西都被看成是文件，比如文件、目录、进程、网络socket、各种硬件设备等 这个概念在Windows下 称之为句柄, 句柄是Windows下各种对象的标识符..., 比如文件、资源、菜单、光标、位图等 那么,现在你应该可以理解文件描述符的含义了 文件描述符  之于文件系统(操作系统中的一切都是文件描述符 可以使用文件描述符描述任何一个资源对象 就如同...其实说白了,就是文件描述符的实例,就是用来表示文件的一个指针/索引....显然不行,必须是运营商提供给你的 我们的文件描述符,也是如此,应用程序不应该创建自己的文件描述符 他的构造方法,只能创建一个无效的文件描述符 不应该创建自己的文件描述符,可以直接理解为:...具体的值是 0  1   2  ,这是操作系统层面的描述 在linux 中, 每个进程启动时都打开3个文件(linux 中一切都是文件)：  * 标准输入  0 * 标准输出  1 *

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