linux内核中的文件描述符(四)--fd的分配--get_unused_fdKernelversion：2.6.14CPUarchitecture：ARM920920TAuthor：ce123()在linux内核中主要有两个函数涉及到文件描述符的分配：get_unused_fd和locate_fd。本文主要讲解l
linux内核中的文件描述符(四)--fd的分配--get_unused_fd
Kernelversion：2.6.14
CPUarchitecture：ARM920T
Author：ce123()
在linux内核中主要有两个函数涉及到文件描述符的分配：get_unused_fd和locate_fd。本文主要讲解locate_fd。首先给出get_unused_fd的定义(fs/open.c)：
int get_unused_fd(void)
{
struct files_struct * files = current->files;//获得当前进程的打开文件列表files
int fd, error;
struct fdtable *fdt;
error = -EMFILE;
spin_lock(&files->file_lock);
repeat:
fdt = files_fdtable(files);//获得文件描述符位图结构
fd = find_next_zero_bit(fdt->open_fds->fds_bits,
fdt->max_fdset,
fdt->next_fd);
//find_next_zero_bit函数在文件描述符位图fds_bits中从next_fd位开始搜索下一个(包括next_fd)为0的位，也就是分配一个文教描述符
/*
* N.B. For clone tasks sharing a files structure, this test
* will limit the total number of files that can be opened.
*/
if (fd >= current->signal->rlim[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur)//检查是否超过当前进程限定的最大可打开文件数
goto out;
/* Do we need to expand the fd array or fd set? */
error = expand_files(files, fd);//根据需要扩展fd，稍后我们会详细介绍该函数。返回值0，扩展后再次进行fd的分配
if (error open_fds);//在open_fds的位图上置位
FD_CLR(fd, fdt->close_on_exec);
fdt->next_fd = fd + 1;//next_fd加1
#if 1
/* Sanity check */
if (fdt->fd[fd] != NULL) {
printk(KERN_WARNING "get_unused_fd: slot %d not NULL!n", fd);
fdt->fd[fd] = NULL;
}
#endif
error = fd;
out:
spin_unlock(&files->file_lock);
return error;
}
current->signal->rlim[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur是一个进程可以打开的最大文件数目。我们首先来看RLIMIT_NOFILE，该值定义如下：
# define RLIMIT_NOFILE 7 /* max number of open files */
在signal结构中，rlim是structrlimit类型的字段linux 文件描述符，
struct signal_struct {
...
struct rlimit rlim[RLIM_NLIMITS];
...
};
structrlimit定义如下
struct rlimit {
unsigned long rlim_cur;//当前值
unsigned long rlim_max;//最大值
};
这种值时是在哪设定的呢？我们应当晓得，linux内核通过fork创建进程，第一个进程是静态定义的。为此linux 文件描述符，假如进程创建后没有更改那些值linux多线程，这么那些和第一个进程中的值应当是一样的。下边是第一个进程的task_struct结构，仅列举部份数据。
linux/arch/arm/kernel/init_task.c
struct task_struct init_task = INIT_TASK(init_task);
#define INIT_TASK(tsk)
{
...
.signal = &init_signals,
...
}
init_signals的定义如下：
#define INIT_SIGNALS(sig) {
.count = ATOMIC_INIT(1),
.wait_chldexit = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(sig.wait_chldexit),
.shared_pending = {
.list = LIST_HEAD_INIT(sig.shared_pending.list),
.signal = {{0}}},
.posix_timers = LIST_HEAD_INIT(sig.posix_timers),
.cpu_timers = INIT_CPU_TIMERS(sig.cpu_timers),
.rlim = INIT_RLIMITS,
}
includeasm-genericresource.h
#define INIT_RLIMITS
{
[RLIMIT_CPU] = { RLIM_INFINITY, RLIM_INFINITY },
[RLIMIT_FSIZE] = { RLIM_INFINITY, RLIM_INFINITY },
[RLIMIT_DATA] = { RLIM_INFINITY, RLIM_INFINITY },
[RLIMIT_STACK] = { _STK_LIM, _STK_LIM_MAX },
[RLIMIT_CORE] = { 0, RLIM_INFINITY },
[RLIMIT_RSS] = { RLIM_INFINITY, RLIM_INFINITY },
[RLIMIT_NPROC] = { 0, 0 },
[RLIMIT_NOFILE] = { INR_OPEN, INR_OPEN },
[RLIMIT_MEMLOCK] = { MLOCK_LIMIT, MLOCK_LIMIT },
[RLIMIT_AS] = { RLIM_INFINITY, RLIM_INFINITY },
[RLIMIT_LOCKS] = { RLIM_INFINITY, RLIM_INFINITY },
[RLIMIT_SIGPENDING] = { 0, 0 },
[RLIMIT_MSGQUEUE] = { MQ_BYTES_MAX, MQ_BYTES_MAX },
[RLIMIT_NICE] = { 0, 0 },
[RLIMIT_RTPRIO] = { 0, 0 },
}
#define NR_OPEN (1024*1024) /* Absolute upper limit on fd num */
#define INR_OPEN 1024 /* Initial setting for nfile rlimits */
从前面的代码我们可以看见rlim_cur=1024硬盘安装linux，也就是说进程最多可以打开1024个文件。
