文件和设备

文件：有 “名字” 的数据对象

• 字节流 (终端，random)
• 字节序列 (普通文件)

文件描述符

• 指向操作系统对象的 “指针”
  • Everything is a file
  • 通过指针可以访问 “一切”
• 对象的访问都需要指针
  • open, close, read/write (解引用), lseek (指针内赋值/运算), dup (指针间赋值)

文件描述符：访问文件的 “指针”

• open
  • p = malloc(sizeof(FileDescriptor));
• close
  • delete(p);
• read/write
  • *(p.data++);
• lseek
  • p.data += offset;
• dup
  • q = p;

文件描述符的分配

总是分配最小的未使用描述符

• 0, 1, 2 是标准输入、输出和错误
• 新打开的文件从 3 开始分配
  • 文件描述符是进程文件描述符表的索引
  • 关闭文件后，该描述符号可以被重新分配

进程能打开多少文件？

• ulimit -n (进程限制)
• sysctl fs.file-max (系统限制)

文件描述符中的 offset

文件描述符是 “进程状态的” 的一部分

• 保存在操作系统中；程序只能通过整数编号访问
• 文件描述符自带一个 offset

Quiz: fork() 和 dup() 之后，文件描述符共享 offset 吗？

• 这就是 fork() 看似优雅，实际复杂的地方

Windows 中的文件描述符

Handle (把手；握把；把柄)

• 比 file descriptor 更像 “指针”
• 你有一个 “handle” 在我手上，我就可以更好地控制你

句柄 (柄 = 握把)

Windows 的进程创建

面向工程的设计

• 默认 handle 是不继承的 (和 UNIX 默认继承相反)
  • 可以在创建时设置 bInheritHandles，或者运行时修改
  • “最小权限原则”
• lpStartupInfo 用于配置 stdin, stdout, stderr

Linux 引入了 O_CLOEXEC

• fcntl(fd, F_SETFD, FD_CLOEXEC)