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linux內(nèi)核中的文件描述符(五)--fd的分配--locate_fd

作者： 時間：2016-11-22 來源：網(wǎng)絡(luò) 收藏
Kernel version：2.6.14

CPU architecture：ARM920T

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/201611/320001.htm

Author：ce123(http://blog.csdn.net/ce123)

繼續(xù)上一篇博客的內(nèi)容，分析另一個文件描述符fd的分配函數(shù)locate_fd。dup系統(tǒng)調(diào)用用于復(fù)制一個文件描述符對應(yīng)的文件，返回值是個文件描述符。在前面的文章中，我們已經(jīng)分析過了dup的源碼(http://blog.csdn.net/ce123/article/details/8444482)，在這里我們深入分析locate_fd函數(shù)，其定義如下：

[plain]view plaincopy
print?
  1. staticintlocate_fd(structfiles_struct*files,
  2. structfile*file,unsignedintorig_start)//從orig_start位開始分配fd
  3. {
  4. unsignedintnewfd;
  5. unsignedintstart;
  6. interror;
  7. structfdtable*fdt;
  9. error=-EINVAL;
  10. if(orig_start>=current->signal->rlim[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur)//檢查orig_start是大于進(jìn)程最大可以打開文件的數(shù)量
  11. gotoout;
  13. repeat:
  14. fdt=files_fdtable(files);//文件描述符位圖
  15. /*
  16. *Someonemighthaveclosedfdsintherange
  17. *orig_start..fdt->next_fd
  18. */
  19. start=orig_start;
  20. if(startnext_fd)
  21. start=fdt->next_fd;//如果orig_start小于next_fd，那就從next_fd開始分配
  23. newfd=start;
  24. if(startmax_fdset){//max_fdset是描述符問題的位數(shù)，下面會具體講解
  25. newfd=find_next_zero_bit(fdt->open_fds->fds_bits,
  26. fdt->max_fdset,start);//分配fd
  27. }
  29. error=-EMFILE;
  30. if(newfd>=current->signal->rlim[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur)//進(jìn)行判斷，分配的fd不能大于進(jìn)程最大可以打開的文件數(shù)量
  31. gotoout;
  33. error=expand_files(files,newfd);//文件描述符表的擴(kuò)展，這個我們留在下一篇文章中詳細(xì)講解
  34. if(error<0)
  35. gotoout;
  37. /*
  38. *Ifweneededtoexpandthefsarraywe
  39. *mighthaveblocked-tryagain.
  40. */
  41. if(error)
  42. gotorepeat;
  44. /*
  45. *Wereacquiredfiles_lock,sowearesafeaslongas
  46. *wereacquirethefdtablepointeranduseitwhileholding
  47. *thelock,noonecanfreeitduringthattime.
  48. */
  49. fdt=files_fdtable(files);
  50. if(start<=fdt->next_fd)
  51. fdt->next_fd=newfd+1;//更新next_fd值
  53. error=newfd;
  55. out:
  56. returnerror;
  57. }
max_fdset值的分析和rlim_cur差不多，最初的值時從父進(jìn)程繼承過來的。

[plain]view plaincopy
print?
  1. linux/arch/arm/kernel/init_task.c
  3. structtask_structinit_task=INIT_TASK(init_task);
  5. #defineINIT_TASK(tsk)
  6. {
  7. ...
  8. .files=&init_files,
  9. ...
  10. }
init_files的定義如下：

[plain]view plaincopy
print?
  1. staticstructfiles_structinit_files=INIT_FILES;
  3. linux/init_task.h
  5. #defineINIT_FDTABLE
  6. {
  7. .max_fds=NR_OPEN_DEFAULT,
  8. .max_fdset=__FD_SETSIZE,
  9. .next_fd=0,
  10. .fd=&init_files.fd_array[0],
  11. .close_on_exec=&init_files.close_on_exec_init,
  12. .open_fds=&init_files.open_fds_init,
  13. .rcu=RCU_HEAD_INIT,
  14. .free_files=NULL,
  15. .next=NULL,
  16. }
  18. #defineNR_OPEN_DEFAULTBITS_PER_LONG
  19. #define__FD_SETSIZE1024
  21. #defineINIT_FILES
  22. {
  23. .count=ATOMIC_INIT(1),
  24. .file_lock=SPIN_LOCK_UNLOCKED,
  25. .fdt=&init_files.fdtab,
  26. .fdtab=INIT_FDTABLE,
  27. .close_on_exec_init={{0,}},
  28. .open_fds_init={{0,}},
  29. .fd_array={NULL,}
  30. }
BITS_PER_LONG是long型數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，即4*8=3，也就是說max_fds = 32。max_fdset為1024。max_fdset是進(jìn)程打開文件描述符位圖open_fds的大小。open_fds是fd_set的指針。

[plain]view plaincopy
print?
  1. typedef__kernel_fd_setfd_set;
  3. #undef__NFDBITS
  4. #define__NFDBITS(8*sizeof(unsignedlong))
  6. #undef__FD_SETSIZE
  7. #define__FD_SETSIZE1024
  9. #undef__FDSET_LONGS
  10. #define__FDSET_LONGS(__FD_SETSIZE/__NFDBITS)
  12. #undef__FDELT
  13. #define__FDELT(d)((d)/__NFDBITS)
  15. #undef__FDMASK
  16. #define__FDMASK(d)(1UL<<((d)%__NFDBITS))
  18. typedefstruct{
  19. unsignedlongfds_bits[__FDSET_LONGS];
  20. }__kernel_fd_set;
fds_bits是一個long型數(shù)組，共有32個元素，共有1024bit。

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