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linux內(nèi)核中的文件描述符(六)--fd的分配--expand_files

作者： 時(shí)間：2016-11-22 來(lái)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/201611/320002.htm

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

我們先貼出expand_files函數(shù)的源碼：

[plain]view plaincopy
print?
  1. intexpand_files(structfiles_struct*files,intnr)
  2. {
  3. interr,expand=0;
  4. structfdtable*fdt;
  6. fdt=files_fdtable(files);
  7. if(nr>=fdt->max_fdset||nr>=fdt->max_fds){//我們?cè)谇懊娴奈恼轮幸呀?jīng)分析過(guò)，初始時(shí)max_fdset=1024，max_fds=32
  8. if(fdt->max_fdset>=NR_OPEN||//#defineNR_OPEN(1024*1024)/*Absoluteupperlimitonfdnum*/
  9. fdt->max_fds>=NR_OPEN||nr>=NR_OPEN){
  10. err=-EMFILE;//max_fdset和max_fds都不能大于NR_OPEN，否則返回-EMFILE，即打開太多的文件
  12. gotoout;
  13. }
  14. expand=1;
  15. if((err=expand_fdtable(files,nr)))//真正進(jìn)行擴(kuò)展
  16. gotoout;
  17. }
  18. err=expand;
  19. out:
  20. returnerr;
  21. }

expand_files函數(shù)進(jìn)行一些檢查后調(diào)用expand_fdtable進(jìn)行文件描述符表的擴(kuò)展，下面分析expand_fdtable函數(shù)。

[plain]view plaincopy
print?
  1. staticintexpand_fdtable(structfiles_struct*files,intnr)
  2. __releases(files->file_lock)
  3. __acquires(files->file_lock)
  4. {
  5. interror=0;
  6. structfdtable*fdt;
  7. structfdtable*nfdt=NULL;
  9. spin_unlock(&files->file_lock);
  10. nfdt=alloc_fdtable(nr);//根據(jù)nr重新創(chuàng)建一個(gè)新的fdtable
  11. if(!nfdt){
  12. error=-ENOMEM;
  13. spin_lock(&files->file_lock);
  14. gotoout;
  15. }
  17. spin_lock(&files->file_lock);
  18. fdt=files_fdtable(files);
  19. /*
  20. *Checkagainsinceanothertaskmayhaveexpandedthe
  21. *fdtablewhilewedroppedthelock
  22. */
  23. if(nr>=fdt->max_fds||nr>=fdt->max_fdset){//nr值必須大于max_fds和max_fdset值，這里再次進(jìn)行檢查是防止另一個(gè)進(jìn)程進(jìn)行了expand
  24. copy_fdtable(nfdt,fdt);//將舊的fdtable中的內(nèi)容拷貝至新的fdtable
  25. }else{
  26. /*Somebodyexpandedwhilewedroppedfile_lock*/
  27. spin_unlock(&files->file_lock);
  28. __free_fdtable(nfdt);
  29. spin_lock(&files->file_lock);
  30. gotoout;
  31. }
  32. rcu_assign_pointer(files->fdt,nfdt);//用新的fdtable替換舊的fdtable
  33. free_fdtable(fdt);//釋放舊的fdtable
  34. out:
  35. returnerror;
  36. }
我們?cè)賮?lái)看一下擴(kuò)展文件描述符表的關(guān)鍵函數(shù)alloc_fdtable，其定義如下：

[plain]view plaincopy
print?
  1. staticstructfdtable*alloc_fdtable(intnr)
  2. {
  3. structfdtable*fdt=NULL;
  4. intnfds=0;
  5. fd_set*new_openset=NULL,*new_execset=NULL;
  6. structfile**new_fds;
  8. fdt=kmalloc(sizeof(*fdt),GFP_KERNEL);
  9. if(!fdt)
  10. gotoout;
  11. memset(fdt,0,sizeof(*fdt));
  13. nfds=__FD_SETSIZE;//#define__FD_SETSIZE1024
  14. 　　　　//#definePAGE_SHIFT12
  15. 　　　　//#definePAGE_SIZE(1UL<
  16. /*Expandtothemaxineasysteps*/
  17. do{
  18. if(nfds<(PAGE_SIZE*8))//dfds=1024
  19. nfds=PAGE_SIZE*8;
  20. else{
  21. nfds=nfds*2;
  22. if(nfds>NR_OPEN)
  23. nfds=NR_OPEN;
  24. }
  25. }while(nfds<=nr);//第一次expand時(shí)，nr應(yīng)該等于32
  27. new_openset=alloc_fdset(nfds);//分配打開文件位圖
  28. new_execset=alloc_fdset(nfds);
  29. if(!new_openset||!new_execset)
  30. gotoout;
  31. fdt->open_fds=new_openset;
  32. fdt->close_on_exec=new_execset;
  33. fdt->max_fdset=nfds;//更新max_fdset值，此時(shí)這個(gè)值為32k
  35. nfds=NR_OPEN_DEFAULT;//nfds=32
  36. /*
  37. *Expandtothemaxineasysteps,andkeepexpandingituntil
  38. *wehaveenoughfortherequestedfdarraysize.
  39. */
  40. do{
  41. #ifNR_OPEN_DEFAULT<256
  42. if(nfds<256)
  43. nfds=256;//nfds=256（32->256->1024）
  44. //無(wú)法超過(guò)1024，因?yàn)樵谧铋_始的就進(jìn)行了檢查，一定要小于current->signal->rlim[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur）
  45. else
  46. #endif
  47. if(nfds<(PAGE_SIZE/sizeof(structfile*)))
  48. nfds=PAGE_SIZE/sizeof(structfile*);
  49. else{
  50. nfds=nfds*2;
  51. if(nfds>NR_OPEN)
  52. nfds=NR_OPEN;
  53. }
  54. }while(nfds<=nr);
  55. new_fds=alloc_fd_array(nfds);//分配文件描述符數(shù)組
  56. if(!new_fds)
  57. gotoout;
  58. fdt->fd=new_fds;
  59. fdt->max_fds=nfds;//更新max_fds
  60. fdt->free_files=NULL;
  61. returnfdt;
  62. out:
  63. if(new_openset)
  64. free_fdset(new_openset,nfds);
  65. if(new_execset)
  66. free_fdset(new_execset,nfds);
  67. kfree(fdt);
  68. returnNULL;
  69. }
alloc_fd_array和alloc_fdset采用kmalloc或者vmalloc進(jìn)行內(nèi)存分配。

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