linux内核中的文件描述符(四)–fd的分配–get_unused_fd
Kernel version：2.6.14
CPU architecture：ARM920T
Author：ce123(http://blog.csdn.net/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filesint 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，错误；返回值>0，扩展后再次进行fd的分配if (error < 0)goto out;if (error) {/* * If we needed to expand the fs array we * might have blocked - try again. */error = -EMFILE;goto repeat;//之前进行了扩展操作，重新进行一次空闲fd的分配}FD_SET(fd, fdt->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;}#endiferror = 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量。我们首先来看RLIMIT_NOFILE，该值定义如下：
# define RLIMIT_NOFILE7/* max number of open files */
在signal结构中，rlim是struct rlimit类型的数组，
struct signal_struct {...struct rlimit rlim[RLIM_NLIMITS];...};
struct rlimit定义如下
struct rlimit {unsigned longrlim_cur;//当前值unsigned longrlim_max;//最大值};
这些值时是在哪设定的呢？我们应该知道，linux内核通过fork创建进程，第一个进程是静态定义的。因此，如果进程创建后没有修改这些值，那么这些和第一个进程中的值应该是一样的。下面是第一个进程的task_struct结构，仅列出部分数据。
linux/arch/arm/kernel/init_task.cstruct 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,\}include\asm-generic\resource.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 */
从上面的代码我们可以看到rlim_cur = 1024，也就是说进程最多可以打开1024个文件。都可以…孔子的,老子的. 孙子的…都可以
