进程调用fork与文件描述符的共享(fork,dump)

最新推荐文章于 2024-09-30 23:35:28 发布

ordeder

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分类专栏： Linux 文章标签：文件描述符 fork 共享

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/ordeder/article/details/21716639

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本文详细解析Linux进程描述task_struct{}

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背景

原文链接：http://blog.youkuaiyun.com/ordeder/article/details/21716639

Linux的进程描述task_struct{}中有一个数组专门用于记录一打开的文件，其中文件描述符作为该数组的下标，数组元素为指向所打开的文件所创建的文件表项。如下图所示，文件表项是用于描述文件当前被某个进程打开后的状态信息，包括文件状态标志，记录当前文件读取的位移量（可以通过接口lseek设置），以及文件的i节点指针（i节点描述文件的具体信息，如：创建，修改时间，文件大小，文件存储的块信息）。

不同进程打开同一个文件后，进程表和文件表的关系如下图所示：

进程的fork与文件描述符的拷贝

进程的所打开文件和在fork后的结构图如下所示，子进程是共享父进程的文件表项；

可以通过一个测试实例来证实以上的描述：

测试源码

#include "slp.h"

int main()
{
    int fd1,fd2,fd3,nr;
    char buff[20];
    pid_t pid;
    fd1 = open("data.in",O_RDWR);
    pid = fork();
    if(pid == 0)
    {   
        nr = read(fd1,buff,10);
        buff[nr]='\0';
        printf("pid#%d content#%s#\n",getpid(),buff);
        exit(0);
    }   
    nr = read(fd1,buff,10);
    buff[nr]='\0';
    printf("pid#%d content#%s#\n",getpid(),buff);
    return 0;
}

测试用例

data.in
abcdefghijklmnopqrstuvwxyz1234567890
EOF

测试结果：
pid#20029 content#abcdefghij#
pid#20030 content#klmnopqrst#

结果分析：

进程20029对文件的读取后的当前位置应该为data.in的k字符所在的位置，进程20030是由20029进程之后开始读取的，他读取文件内容不是从a开始，而是从k开始，说明20030共享了20029的文件表。

进程dump一个文件描述符

总结

进程调用fork后，子进程和父进程的文件描述符所对应的文件表项是共享的，这意味着子进程对文件的读写直接影响父进程的文件位移量(反之同理)。

进程中调用fd2 = dump(fd1) 产生的新的fd2所指向的文件表项和fd1指向的文件表项是相同的；

进程中分别调用：fd1 = open("data.in",O_RDWR); fd2 = open("data.in",O_RDWR); 那么fd1和fd2指向的文件表项是不同的。