能查看应用程序已经打开了多少文件或者套接字吗

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1.概要

1.1 记忆要点

lsof
输入命令lsof -p <进程ID>
lsof | wc -l
lsof | grep -c '^COMMAND' | grep "<进程名>"
cat /proc/sys/fs/file-nr

2.内容

可以查看应用程序已经打开了多少文件或者套接字，以下是具体的方法和工具：

查看打开的文件

在Linux操作系统中，可以使用lsof命令来查看应用程序已经打开了多少文件。lsof（list open files）是一个列出当前系统打开文件的工具。以下是一些常用的方法：

查看所有打开的文件：
- 打开终端。
- 输入命令lsof，然后按回车。这将列出当前系统中所有打开的文件，包括普通文件、目录、网络连接等。
查看特定进程打开的文件：
- 打开终端。
- 输入命令lsof -p <进程ID>，其中<进程ID>是目标应用程序的进程ID。这将列出该进程打开的所有文件。
查看所有进程中打开文件的总数：
- 打开终端。
- 输入命令lsof | wc -l，然后按回车。这将计算并显示所有打开文件的总数。
查看特定进程打开的文件数量：
- 打开终端。
- 输入命令lsof | grep -c '^COMMAND' | grep "<进程名>"，其中<进程名>是目标应用程序的进程名。这将显示指定进程打开的文件数量。
查看/proc目录下的文件描述符：
- 打开终端。
- 输入命令cat /proc/sys/fs/file-nr，然后按回车。这将显示当前打开文件的数量。

查看打开的套接字

套接字（Socket）是应用程序之间进行通信的一种方式。在Linux操作系统中，可以使用netstat或ss命令来查看应用程序已经打开的套接字。

使用netstat命令：
- 打开终端。
- 输入命令netstat -anp，然后按回车。这将列出当前系统中所有打开的套接字，包括TCP和UDP连接，以及使用这些套接字的进程ID和进程名。
使用ss命令：
- 打开终端。
- 输入命令ss -tulpen，然后按回车。这将列出当前系统中所有打开的套接字，包括TCP和UDP连接，以及使用这些套接字的进程ID和进程名。与netstat相比，ss命令通常更快，因为它能够显示更为详细的TCP和Socket连接状态的信息。

注意事项

执行上述命令时，可能需要具有root权限，因为lsof和netstat/ss命令需要访问核心内存和各种系统文件。
在查看进程打开的文件或套接字时，请确保了解目标应用程序的正常行为，以便正确解释结果。

综上所述，通过lsof、netstat和ss等命令，可以有效地查看应用程序已经打开了多少文件或套接字。

3.关联知识

1.GLib-ERROR **: 03:05:25.770: Creating pipes for GWakeup: Too many open files

这个错误信息 "GLib-ERROR **: Creating pipes for GWakeup: Too many open files" 表示在尝试为 GWakeup 创建管道时，系统遇到了“打开文件过多”的问题。这通常是因为系统或应用程序已经打开了太多的文件或套接字，超过了操作系统允许单个进程或系统级别的限制。

解决这个问题的方法有几种：

增加打开文件的限制：
- 在 Linux 系统中，你可以查看当前的文件打开限制使用命令 ulimit -n。
- 如果需要临时增加这个限制，可以使用 ulimit -n [新的限制数值] 命令。例如，ulimit -n 4096 将限制设置为 4096。
- 要永久更改这个限制，你可能需要编辑 /etc/security/limits.conf 文件，增加类似 * soft nofile 4096 和 * hard nofile 4096 的行（这里的 * 表示对所有用户生效，也可以指定特定用户）。
检查并关闭不必要的文件或网络连接：
- 检查你的应用程序是否有不必要的文件打开或网络连接，尤其是那些可能会泄漏文件描述符的情况。
- 使用工具如 lsof 来查看哪些文件被打开，可以帮助你识别问题所在。
优化应用程序：
- 如果错误是在特定的应用程序中出现的，考虑优化该程序的文件处理逻辑，确保及时关闭不再需要的文件。
- 更新或修补应用程序，以解决可能存在的文件描述符泄漏问题。
系统级检查和优化：
- 检查系统级别是否有其他进程占用了大量的文件描述符。
- 考虑系统整体的性能和配置，确保资源得到合理分配。

通过上述方法，你应该能够解决“Too many open files”的错误。如果问题依旧存在，可能需要更深入地分析系统的配置和应用程序的行为。

2.03:59:28.286: Creating pipes for GWakeup: 打开的文件过多

错误信息 "打开的文件过多" 通常指的是系统或应用程序尝试打开的文件数量超过了操作系统允许的限制。这种情况可能由多种原因引起，比如资源泄露（文件句柄未正确关闭）、程序设计不当，或者系统配置的文件描述符限制过低。

针对这个问题，你可以尝试以下几种方法来解决：

增加文件描述符限制：
- 在Linux系统中，你可以使用ulimit -n命令来查看和设置当前shell的文件描述符限制。例如，ulimit -n 4096会将限制设置为4096。
- 对于长期解决方案，你可能需要修改系统配置文件（如/etc/security/limits.conf），为特定用户或所有用户设置更高的文件描述符限制。
检查和修复资源泄露：
- 审查你的程序代码，确保每次打开文件后都正确关闭了文件句柄。这包括文件、网络连接、数据库连接等。
- 使用工具如lsof或valgrind（对于C/C++程序）来帮助检测资源泄露。
优化程序设计：
- 如果程序确实需要同时打开大量文件，考虑是否可以通过设计改变来减少这一需求，比如使用文件缓存、批处理文件操作等。
- 对于网络服务或数据库连接，考虑使用连接池等技术来管理资源。
系统监控和调优：
- 监控系统的文件描述符使用情况，了解何时何地达到峰值，以及是否有异常行为。
- 根据监控结果调整系统配置或应用程序设计。
错误处理：
- 在程序中添加错误处理逻辑，当遇到“打开的文件过多”错误时，能够优雅地处理，比如记录日志、重试操作、或者向用户报告错误。

解决这类问题通常需要综合考虑程序设计、系统配置和资源管理等多个方面。希望这些建议能帮助你解决问题。如果问题依旧存在，可能需要更深入地分析具体的程序逻辑和系统环境。

3.Failed to read from device: 错误的文件描述符

open error 
: 打开的文件过多
Failed to read from device: 错误的文件描述符

这个错误信息表明你的系统遇到了两个主要问题：

打开的文件过多：这通常意味着你的程序或系统尝试打开的文件数量超过了操作系统允许的限制。在Linux和许多类Unix系统中，每个进程都有一定的文件描述符限制，这个限制可以通过ulimit -n命令查看（在shell中执行）。如果达到这个限制，你将无法打开更多的文件或设备，直到关闭一些已经打开的文件或增加这个限制。
错误的文件描述符：这个错误通常发生在尝试对一个无效或已经关闭的文件描述符进行读写操作时。文件描述符是一个整数，用于标识被打开的文件或设备。如果尝试操作一个未初始化或已经被关闭的文件描述符，就会出现这个错误。

解决方案

检查和增加文件描述符限制：
- 查看当前的文件描述符限制：ulimit -n
- 临时增加限制：ulimit -n [新的限制数值]（例如ulimit -n 4096）
- 永久增加限制，你需要编辑/etc/security/limits.conf文件，添加或修改类似下面的行：
```
* soft nofile 4096
* hard nofile 4096
```
  其中*表示对所有用户生效，nofile表示文件描述符的限制，4096是新的限制值。
检查和修正文件描述符的使用：
- 确保你的程序在打开文件或设备后，总是在不再需要它们时关闭它们。这可以通过确保每个open调用都有对应的close调用来实现。
- 使用工具如lsof来查看哪些文件或设备被打开，以及它们是由哪个进程打开的。这可以帮助你识别可能的文件描述符泄漏。
- 仔细检查代码中的文件描述符传递和使用逻辑，确保没有错误的文件描述符被传递或使用。
调试和错误处理：
- 增加错误处理逻辑，尤其是在进行文件操作时。检查每个文件操作的返回值，并根据返回值处理错误。
- 使用调试工具（如gdb）跟踪程序执行，查看文件描述符的值和状态，以确定何时何地出现了问题。

通过上述步骤，你应该能够诊断并解决“打开的文件过多”和“错误的文件描述符”这两个问题。如果问题依然存在，可能需要更深入地检查程序逻辑或系统配置。

4.打开的文件过多可能的原因分析

open error 
: 打开的文件过多
Failed to read from device: 错误的文件描述符，一直报这个异常，但是我的程序根本没有打开文件，这个一个udp不断读取数据的程序

如果你遇到“打开的文件过多”和“错误的文件描述符”这两个错误，而你的程序是一个UDP数据读取程序并没有显式地打开很多文件，那么可能的原因和解决方案可能涉及以下几个方面：

可能的原因

套接字（Sockets）也是文件描述符：
在Unix和类Unix系统中，套接字（包括UDP和TCP套接字）也被视为文件描述符。如果你的程序创建了大量的UDP套接字或者频繁地打开和关闭它们，那么可能会耗尽文件描述符的限制。
文件描述符泄漏：
即使你的程序没有显式地打开文件，也可能存在文件描述符泄漏的情况。例如，如果你的程序在创建套接字后没有正确地关闭它们，或者在某些异常处理路径中遗漏了关闭操作，那么这些套接字（即文件描述符）将会一直保持打开状态，直到程序终止。
系统级文件描述符限制：
系统的文件描述符限制可能过低，不足以支持你的程序正常运行。这可以通过调整/etc/security/limits.conf（对于类Unix系统）或相应的系统配置来解决。
错误的文件描述符使用：
“错误的文件描述符”错误通常意味着你的程序尝试对一个无效的文件描述符进行读写操作。这可能是因为文件描述符已经被关闭，或者从未被正确初始化。

解决方案

检查套接字的使用：
- 确保你的程序在创建套接字后总是正确地关闭它们，无论是在正常操作还是在异常处理中。
- 使用netstat或ss命令来监控你的系统上有多少套接字是打开的，以及它们是由哪个进程打开的。
增加文件描述符限制：
- 如前所述，你可以使用ulimit -n命令来临时增加文件描述符的限制，或者编辑/etc/security/limits.conf文件来永久增加限制。
调试程序：
- 使用调试工具（如gdb）来跟踪你的程序，特别是创建和关闭套接字的部分。
- 检查你的程序是否有任何逻辑错误，导致它错误地处理或忽略了文件描述符。
检查系统日志：
- 查看系统日志（如/var/log/syslog或/var/log/messages），看是否有关于文件描述符或套接字错误的更多信息。
代码审查：
- 仔细审查你的代码，特别是与套接字和网络通信相关的部分。确保没有遗漏的关闭操作，也没有错误的文件描述符传递或使用。
资源监控：
- 使用系统监控工具（如top、htop、vmstat等）来监控你的程序的资源使用情况，特别是文件描述符的使用情况。