คำอธิบายไฟล์คืออะไรอธิบายด้วยคำง่ายๆ

1. อะไรจะเป็นคำอธิบายที่ง่ายขึ้นของ file descriptors เทียบกับ Wikipedia ทำไมพวกเขาต้องการ? สมมติว่าใช้กระบวนการเชลล์เป็นตัวอย่างและนำไปใช้อย่างไร

2. ตารางกระบวนการมีตัวอธิบายไฟล์มากกว่าหนึ่งไฟล์หรือไม่ ถ้าใช่ทำไม

คำง่ายๆเมื่อคุณเปิดไฟล์ระบบปฏิบัติการจะสร้างรายการเพื่อแสดงไฟล์นั้นและเก็บข้อมูลเกี่ยวกับไฟล์ที่เปิดนั้น ดังนั้นหากมี 100 ไฟล์ที่เปิดในระบบปฏิบัติการของคุณจะมี 100 รายการในระบบปฏิบัติการ (ที่ใดที่หนึ่งในเคอร์เนล) รายการเหล่านี้แสดงเป็นจำนวนเต็มเช่น (... 100, 101, 102 .... ) หมายเลขรายการนี้เป็น file descriptor ดังนั้นมันจึงเป็นเพียงตัวเลขจำนวนเต็มที่แสดงถึงไฟล์ที่เปิดในระบบปฏิบัติการ หากกระบวนการของคุณเปิด 10 ไฟล์ตารางกระบวนการของคุณจะมี 10 รายการสำหรับตัวอธิบายไฟล์

ในทำนองเดียวกันเมื่อคุณเปิดซ็อกเก็ตเครือข่ายมันจะถูกแทนด้วยจำนวนเต็มและเรียกว่า Socket Descriptor ฉันหวังว่าคุณเข้าใจ.

file descriptor เป็นตัวจัดการทึบแสงที่ใช้ในอินเตอร์เฟสระหว่างผู้ใช้และพื้นที่เคอร์เนลเพื่อระบุทรัพยากรของไฟล์ / ซ็อกเก็ต ดังนั้นเมื่อคุณใช้open()หรือsocket()(การเรียกระบบเพื่อเชื่อมต่อกับเคอร์เนล) คุณจะได้รับ file descriptor ซึ่งเป็นจำนวนเต็ม (จริง ๆ แล้วเป็นดัชนีในโครงสร้างกระบวนการ u - แต่นั่นไม่สำคัญ) ดังนั้นถ้าคุณต้องการที่จะติดต่อโดยตรงกับเคอร์เนลโดยใช้สายระบบเพื่อread(), write(), close()ฯลฯ จับที่คุณใช้เป็นอธิบายไฟล์

มีเลเยอร์ของ abstraction ที่ซ้อนทับบนการเรียกของระบบซึ่งเป็นstdioอินเตอร์เฟส สิ่งนี้มีฟังก์ชั่น / คุณสมบัติมากกว่าการเรียกระบบพื้นฐาน สำหรับอินเตอร์เฟสนี้ตัวจัดการทึบแสงที่คุณได้รับคือ a FILE*ซึ่งถูกส่งคืนโดยการfopen()โทร มีฟังก์ชั่นหลายที่ใช้เป็นstdioอินเตอร์เฟซfprintf(), fscanf(), fclose()ซึ่งจะมีที่จะทำให้ชีวิตของคุณง่ายขึ้น ใน C, stdin, stdoutและstderrมีFILE*ซึ่งในยูนิกซ์ตามลำดับ map เพื่ออธิบายไฟล์0, และ12

ได้ยินจากปากม้า: APUE (Richard Stevens)
ไปที่เคอร์เนลไฟล์ที่เปิดทั้งหมดถูกอ้างถึงโดย File Descriptors file descriptor เป็นจำนวนที่ไม่เป็นลบ

เมื่อเราเปิดไฟล์ที่มีอยู่หรือสร้างไฟล์ใหม่เคอร์เนลจะส่งคืนไฟล์ descriptor ไปยังกระบวนการ เคอร์เนลรักษาตารางของตัวอธิบายไฟล์ที่เปิดอยู่ทั้งหมดซึ่งใช้งานอยู่ การจัดสรรตัวอธิบายไฟล์โดยทั่วไปจะเรียงตามลำดับและถูกจัดสรรให้กับไฟล์เป็นตัวอธิบายไฟล์อิสระตัวถัดไปจากพูลของตัวอธิบายไฟล์อิสระ เมื่อเราปิดไฟล์ตัวอธิบายไฟล์จะได้รับการปลดปล่อยและพร้อมสำหรับการจัดสรรต่อไป
ดูภาพนี้เพื่อดูรายละเอียดเพิ่มเติม:

เมื่อเราต้องการที่จะอ่านหรือเขียนไฟล์ที่เราระบุไฟล์ที่มีการอธิบายไฟล์ที่ถูกส่งกลับโดยเปิด ()หรือสร้าง ()ฟังก์ชั่นและใช้เป็นอาร์กิวเมนต์ทั้งอ่าน ()หรือเขียน ()
มันเป็นโดยการประชุมที่ระบบ UNIX หอย บริษัท ร่วมอธิบายไฟล์ 0 พร้อมด้วยเข้ามาตรฐานของกระบวนการ, ไฟล์อธิบาย 1 ออกมาตรฐานและไฟล์อธิบาย 2 กับข้อผิดพลาดมาตรฐาน
ตัวอธิบายไฟล์มีช่วงตั้งแต่ 0 ถึง OPEN_MAX ulimit -nไฟล์อธิบายค่าสูงสุดสามารถรับกับ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมให้อ่านบทที่ 3 ของ APUE Book

คำตอบอื่น ๆ เพิ่มสิ่งที่ดี ฉันจะเพิ่มเพียง 2 เซ็นต์ของฉัน

จากวิกิพีเดียเรารู้แน่ชัดว่า file descriptor เป็นจำนวนเต็มไม่เป็นลบ สิ่งที่สำคัญที่สุดที่ฉันคิดว่าขาดหายไปคือ:

ตัวอธิบายไฟล์ถูกผูกไว้กับ ID กระบวนการ

เรารู้ว่าส่วนใหญ่อธิบายไฟล์ที่มีชื่อเสียงเป็น 0, 1 และ 2 0 สอดคล้องกับSTDIN1 ถึงSTDOUTและ STDERR2

สมมติว่าใช้กระบวนการเชลล์เป็นตัวอย่างและนำไปใช้อย่างไร

ลองดูรหัสนี้

#>sleep 1000 &
[12] 14726

เราสร้างกระบวนการด้วย id 14726 (PID) ใช้lsof -p 14726เราสามารถได้รับสิ่งนี้:

COMMAND   PID USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF    NODE NAME
sleep   14726 root  cwd    DIR    8,1     4096 1201140 /home/x
sleep   14726 root  rtd    DIR    8,1     4096       2 /
sleep   14726 root  txt    REG    8,1    35000  786587 /bin/sleep
sleep   14726 root  mem    REG    8,1 11864720 1186503 /usr/lib/locale/locale-archive
sleep   14726 root  mem    REG    8,1  2030544  137184 /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.27.so
sleep   14726 root  mem    REG    8,1   170960  137156 /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.27.so
sleep   14726 root    0u   CHR  136,6      0t0       9 /dev/pts/6
sleep   14726 root    1u   CHR  136,6      0t0       9 /dev/pts/6
sleep   14726 root    2u   CHR  136,6      0t0       9 /dev/pts/6

คอลัมน์ 4-th FD และคอลัมน์ถัดไป TYPE สอดคล้องกับ File Descriptor และ File Descriptor type

ค่าบางอย่างสำหรับ FD อาจเป็น:

cwd – Current Working Directory
txt – Text file
mem – Memory mapped file
mmap – Memory mapped device

แต่ตัวอธิบายไฟล์จริงอยู่ภายใต้:

NUMBER – Represent the actual file descriptor. 

อักขระหลังตัวเลขคือ "1u" หมายถึงโหมดที่เปิดไฟล์ r สำหรับการอ่าน, w สำหรับการเขียน, u สำหรับการอ่านและการเขียน

TYPE ระบุประเภทของไฟล์ บางส่วนของค่าของ TYPEs คือ:

REG – Regular File
DIR – Directory
FIFO – First In First Out

แต่ตัวอธิบายไฟล์ทั้งหมดเป็น CHR - ไฟล์พิเศษของตัวละคร (หรือไฟล์อุปกรณ์ตัวอักษร)

ตอนนี้เราสามารถระบุอธิบายไฟล์สำหรับSTDIN, STDOUTและSTDERRง่ายด้วยหรือเราสามารถมองเห็นเหมือนกันถ้าเราlsof -p PIDls /proc/PID/fd

โปรดสังเกตว่าตาราง descriptor ไฟล์ที่เคอร์เนลติดตามไม่เหมือนกับตารางไฟล์หรือตาราง inodes เหล่านี้แยกต่างหากตามคำตอบอื่น ๆ อธิบาย

คุณอาจจะถามตัวเองที่เหล่านี้อธิบายไฟล์ทางร่างกายและสิ่งที่ถูกเก็บไว้ใน/dev/pts/6ตัวอย่างเช่น

sleep   14726 root    0u   CHR  136,6      0t0       9 /dev/pts/6
sleep   14726 root    1u   CHR  136,6      0t0       9 /dev/pts/6
sleep   14726 root    2u   CHR  136,6      0t0       9 /dev/pts/6

ดี/dev/pts/6อยู่ในความทรงจำอย่างหมดจด เหล่านี้ไม่ได้ไฟล์ปกติ แต่เรียกว่าแฟ้มอุปกรณ์ตัวอักษร คุณสามารถตรวจสอบเรื่องนี้ด้วย: ls -l /dev/pts/6และพวกเขาจะเริ่มต้นด้วยในกรณีของฉันccrw--w----

เพียงเพื่อระลึกถึง Linux ส่วนใหญ่เช่น OS กำหนดไฟล์เจ็ดประเภท:

• ไฟล์ปกติ
• ไดเรกทอรี
• ไฟล์อุปกรณ์ตัวละคร
• บล็อกไฟล์อุปกรณ์
• ซ็อกเก็ตโดเมนท้องถิ่น
• ไปป์ที่มีชื่อ (FIFO) และ
• ลิงก์สัญลักษณ์

จุดเพิ่มเติมเกี่ยวกับFile Descriptor:

1. File Descriptors(FD) เป็นจำนวนเต็มที่ไม่เป็นลบ(0, 1, 2, ...)ที่เกี่ยวข้องกับไฟล์ที่เปิด

2. 0, 1, 2เป็นมาตรฐานFD 's สอดคล้องกับที่STDIN_FILENO, STDOUT_FILENOและSTDERR_FILENO(ที่กำหนดไว้ในunistd.h) เปิดได้โดยเริ่มต้นในนามของเปลือกเมื่อโปรแกรมเริ่มต้น

3. FD ถูกจัดสรรตามลำดับซึ่งหมายถึงค่าจำนวนเต็มที่ไม่ได้ถูกจัดสรรต่ำสุดที่เป็นไปได้

4. FD ของกระบวนการเฉพาะสามารถดูได้ใน/proc/$pid/fd(บนระบบที่ใช้ Unix)

นอกเหนือจากคำตอบอื่น ๆ แล้วยูนิกซ์ก็ถือว่าทุกสิ่งเป็นระบบไฟล์ แป้นพิมพ์ของคุณเป็นไฟล์ที่อ่านได้จากมุมมองของเคอร์เนลเท่านั้น หน้าจอเป็นไฟล์เขียนอย่างเดียว ในทำนองเดียวกันโฟลเดอร์อุปกรณ์อินพุต - เอาท์พุตและอื่น ๆ ก็ถือว่าเป็นไฟล์เช่นกัน เมื่อใดก็ตามที่ไฟล์ถูกเปิดให้บอกว่าเมื่อไดรเวอร์อุปกรณ์ [สำหรับไฟล์อุปกรณ์] ร้องขอ open () หรือกระบวนการเปิดไฟล์ผู้ใช้เคอร์เนลจะจัดสรร file descriptor เป็นจำนวนเต็มที่ระบุการเข้าถึงไฟล์นั้นซึ่งเป็นการอ่านอย่างเดียว เขียนเท่านั้นเป็นต้น [สำหรับการอ้างอิง: https://en.wikipedia.org/wiki/Everything_is_a_file ]

ตัวอธิบายไฟล์ (FD):

• ในLinux / Unixทุกอย่างเป็นไฟล์ ไฟล์ปกติ Directories และแม้กระทั่ง Devices คือไฟล์ ทุกไฟล์มีหมายเลขที่เกี่ยวข้องที่เรียกว่า File Descriptor (FD)
• หน้าจอของคุณมี File Descriptor ด้วย เมื่อโปรแกรมถูกดำเนินการเอาต์พุตจะถูกส่งไปยัง File Descriptor ของหน้าจอและคุณจะเห็นผลลัพธ์ของโปรแกรมบนจอภาพของคุณ หากเอาต์พุตถูกส่งไปยัง File Descriptor ของเครื่องพิมพ์เอาต์พุตของโปรแกรมจะถูกพิมพ์
  
  การเปลี่ยนเส้นทางข้อผิดพลาด:
  เมื่อใดก็ตามที่คุณรันโปรแกรม / คำสั่งที่เทอร์มินัลไฟล์ 3 ไฟล์จะเปิดอยู่เสมอ
  1. อินพุตมาตรฐาน
  2. เอาต์พุตมาตรฐาน
  3. มาตรฐานบกพร่อง.
  
  ไฟล์เหล่านี้มักจะปรากฏเมื่อใดก็ตามที่มีการเรียกใช้โปรแกรม ดังที่อธิบายไว้ก่อนตัวอธิบายไฟล์เกี่ยวข้องกับไฟล์เหล่านี้แต่ละไฟล์
  ไฟล์ตัว                                        อธิบายไฟล์
  อินพุตมาตรฐาน STDIN 0
  เอาต์พุตมาตรฐาน STDOUT 1
  ข้อผิดพลาดมาตรฐาน STDERR 2
  
  
• ตัวอย่างเช่นในขณะที่ค้นหาไฟล์หนึ่งมักจะได้รับอนุญาตปฏิเสธข้อผิดพลาดหรือข้อผิดพลาดชนิดอื่น ๆ ข้อผิดพลาดเหล่านี้สามารถบันทึกเป็นไฟล์โดยเฉพาะ
  ตัวอย่างที่ 1

$ ls mydir 2> errorsfile.txt

file descriptor สำหรับข้อผิดพลาดมาตรฐานคือ 2
หากไม่มีไดเร็กทอรีใดที่ชื่อเป็น mydir ดังนั้นเอาต์พุตของคำสั่งจะถูกบันทึกลงในไฟล์ errorfile.txt
โดยใช้ "2>" เราจะส่งเอาต์พุตข้อผิดพลาดไปยังไฟล์ชื่อ "errorfile อีกครั้ง txt "
ดังนั้นผลลัพธ์ของโปรแกรมจะไม่ยุ่งเหยิงกับข้อผิดพลาด

ฉันหวังว่าคุณจะได้คำตอบของคุณ

ระบบปฏิบัติการใด ๆ ที่มีกระบวนการ (p's) กำลังทำงานอยู่พูดp1, p2, p3และอื่น ๆ แต่ละกระบวนการมักจะใช้งานไฟล์อย่างต่อเนื่อง

แต่ละกระบวนการประกอบด้วยแผนผังกระบวนการ (หรือตารางกระบวนการในการใช้ถ้อยคำอื่น)

โดยทั่วไประบบปฏิบัติการจะแสดงแต่ละไฟล์ในแต่ละกระบวนการด้วยตัวเลข (กล่าวคือในแต่ละทรี / ตาราง)

ไฟล์แรกที่ใช้ในกระบวนการคือfile0ที่สองคือfile1ที่สามคือfile2และอื่น ๆ

หมายเลขใด ๆ ดังกล่าวเป็นไฟล์อธิบาย

ตัวอธิบายไฟล์มักเป็นจำนวนเต็ม (0, 1, 2 และไม่ใช่ 0.5, 1.5, 2.5)

เนื่องจากเรามักจะอธิบายกระบวนการต่าง ๆ ว่า "process-tables" และเนื่องจากตารางนั้นมีแถว (รายการ) เราสามารถพูดได้ว่าเซลล์ descriptor ของไฟล์ในแต่ละรายการใช้เพื่อแสดงรายการทั้งหมด

ในทำนองเดียวกันเมื่อคุณเปิดซ็อกเก็ตเครือข่ายจะมีตัวบ่งชี้ซ็อกเก็ต

ในระบบปฏิบัติการบางระบบคุณสามารถใช้ตัวให้คำอธิบายไฟล์หมด แต่กรณีเช่นนี้หายากมากและผู้ใช้คอมพิวเตอร์โดยเฉลี่ยไม่ควรกังวล

ตัวอธิบายไฟล์อาจเป็นแบบโกลบอล (กระบวนการ A เริ่มต้นในการพูด 0 และสิ้นสุดการพูดใน 1; โพรเซส B เริ่มพูดใน 2 และลงท้ายด้วย 3) และอื่น ๆ แต่เท่าที่ฉันรู้มักจะอยู่ในระบบปฏิบัติการสมัยใหม่ descriptors ไม่ใช่ global และแท้จริงแล้วเป็นกระบวนการเฉพาะ (กระบวนการ A เริ่มด้วย 0 และสิ้นสุดพูดใน 5 ในขณะที่กระบวนการ B เริ่มใน 0 และสิ้นสุดพูดใน 10)

อธิบายไฟล์

• ไปที่เคอร์เนลไฟล์ที่เปิดอยู่ทั้งหมดถูกอ้างถึงโดย file descriptors
• file descriptor เป็นจำนวนเต็มที่ไม่เป็นลบ
• เมื่อเราเปิดไฟล์ที่มีอยู่หรือสร้างไฟล์ใหม่เคอร์เนลจะส่งคืนไฟล์ descriptor ไปยังโปรเซส
• เมื่อเราต้องการอ่านหรือเขียนไฟล์เราจะระบุไฟล์ที่มี file descriptor ที่ retuned โดยเปิดหรือสร้างเป็นอาร์กิวเมนต์สำหรับอ่านหรือเขียน
• แต่ละกระบวนการของ UNIX จะมีตัวอธิบายไฟล์ 20 ตัวและจะทำการกำจัดโดยมีหมายเลข 0 ถึง 19 แต่ถูกขยายเป็น 63 โดยหลายระบบ
• สามตัวแรกจะเปิดขึ้นเมื่อกระบวนการเริ่มต้น 0: อินพุตมาตรฐาน 1: เอาต์พุตมาตรฐาน 2: เอาต์พุตข้อผิดพลาดมาตรฐาน
• เมื่อกระบวนการพาเรนต์ใช้กระบวนการกระบวนการลูกจะสืบทอดไฟล์ descriptors ของพาเรนต์

นอกเหนือจากข้างต้นแล้วคำตอบที่ง่ายขึ้นทั้งหมด
หากคุณกำลังทำงานกับไฟล์ในสคริปต์ทุบตีมันจะดีกว่าที่จะใช้ตัวอธิบายไฟล์
ตัวอย่างเช่น: -
คุณต้องการอ่านและเขียนจาก / ถึงไฟล์ "test.txt"
ใช้ไฟล์ descriptor ดังแสดงด้านล่าง

FILE=$1 # give the name of file in the command line
exec 5<>$FILE # '5' here act as the file descriptor
# Reading from the file line by line using file descriptor
while read LINE; do
    echo "$LINE"
done <&5

# Writing to the file using descriptor
echo "Adding the date: `date`" >&5 
exec 5<&- # Closing a file descriptor

File Descriptors เป็น descriptor ของไฟล์ พวกเขาให้ลิงค์ไปยังไฟล์ ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาเราสามารถอ่านเขียนและเปิดไฟล์