关于Linux文件描述符的笔记

当某个程序打开文件时，操作系统返回相应的文件描述符，程序为了处理该文件必须引用此描述符。所谓的文件描述符是一个低级的正整数。最前面的三个文件描述符（0，1，2）分别与标准输入（stdin），标准输出（stdout）和标准错误（stderr）对应。因此，函数 scanf() 使用 stdin，而函数 printf() 使用 stdout。你可以用不同的文件描述符改写默认的设置并重定向进程的 I/O 到不同的文件。

1. 首先说什么是文件描述符，它有什么作用？
   
   文件描述符是一个简单的整数，用以标明每一个被进程所打开的文件和socket。第一个打开的文件是0，第二个是1，依此类推。Unix 操作系统通常给每个进程能打开的文件数量强加一个限制。更甚的是，unix 通常有一个系统级的限制。
   
   因为squid 的工作方式，文件描述符的限制可能会极大的影响性能。当squid 用完所有的文件描述符后，它不能接收用户新的连接。也就是说，用完文件描述符导致拒绝服务。直到一部分当前请求完成，相应的文件和socket 被关闭，squid 不能接收新请求。当squid发现文件描述符短缺时，它会发布警告。
   
   在运行./configure 之前，检查你的系统的文件描述符限制是否合适，能给你避免一些麻烦。大多数情况下，1024 个文件描述符足够了。非常忙的cache可能需要4096或更多。在配置文件描述符限制时，推荐设置系统级限制的数量为每个进程限制的2 倍。
   
   
   
2. 文件描述符的一些说明。
   
   文件描述符是个很小的正整数，它是一个索引值，指向内核为每一个进程所维护的该进程打开文件的记录表。 在程序设计中，一些涉及底层的程序编写往往会围绕着文件描述符展开。但是文件描述符这一概念往往只适用于UNIX、Linux这样的操作系统。
   
   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。
   
   采用文件描述符的优点：基于文件描述符的I/O操作兼容POSIX标准。在UNIX、Linux的系统调用中，大量的系统调用都是依赖于文件描述符。
       在Linux系列的操作系统上，由于Linux的设计思想便是把一切设备都视作文件。因此，文件描述符为在该系列平台上进行设备相关的编程实际     上提供了一个统一的方法。
   
   采用文件描述符的缺点：在非UNIX/Linux操作系统上(如Windows NT)，无法基于这一概念进行编程。
       由于文件描述符在形式上不过是个整数，当代码量增大时，会使编程者难以分清哪些整数意味着数据，哪些意味着文件描述符。因此，完成的     代码可读性也就会变得很差。
   
   
   
3. 与文件描述符相关的一些操作
   
   文件描述符的生成 open()， open64()， creat()， creat64()，socket()，socketpair()，pipe()
   
   与单一文件描述符相关的操作 read()， write()，recv()， send()，recvmsg()，sendmsg()，sendfile()，lseek()， lseek64()，fstat()，fstat64()，fchmod()，fchown()
   
   与复数文件描述符相关的操作 select()， pselect()，poll()
   
   与文件描述符表相关的操作 close()，dup()，dup2()，fcntl (F_DUPFD)，fcntl (F_GETFD and F_SETFD)
   
   改变进程状态的操作 fchdir()，mmap()
   
   与文件加锁的操作 flock()，fcntl (F_GETLK, F_SETLK and F_SETLKW)，lockf()
   
   与套接字相关的操作 connect()，bind()，listen()，accept()，getsockname()，getpeername()，getsockopt()， setsockopt()，shutdown()