在Linux通用I/O模型中，I/O操作系列函数（系统调用）围绕着一个称为文件描述符的整数进行。这就引出了一个问题：这个整数代表什么？一个值代表一个文件吗？只传入一个整数并调用它可以吗？原文地址：https://learn-linux.readthedocs.io。玩转Linux老群已满，请加新群：278378501。欢迎关注我们的公众号：小菜学编程（coding-fan）回答以上问题，还需要学习更多——文件描述符（FileDescriptor）).要图形化地理解具体情况，需要了解内核维护的三种数据结构：进程级文件描述符表（filedescriptortable）、系统级打开文件表（openfiletable）、文件系统i节点表(i-nodetable)其中三种数据结构的关系如下图所示：文件描述符表内核为每个进程维护一个文件描述符表，表中的每一项记录了单个文件描述符的信息，包括：控制标志（flags），目前内核只定义了一个，即close-on-exec打开文件描述体指针打开文件表内核为所有的打开文件描述表（openfiledescriptiontable）维护了一个系统级的打开文件描述表（openfiledescriptiontable）打开文件，简称打开文件表。表中的条目称为打开文件描述体（openfiledescription），它存储了与一个打开文件相关的所有信息，包括：文件偏移量（fileoffset），调用read()和write()进行更新，调用lseek()直接修改访问模式，由open()调用设置，如：只读、只写或读写等i-node对象指针i-node表每个文件系统都会存储其上的所有文件（包括目录）维护一张i-node表，单个i-node包含以下信息：文件类型（filetype），可以是普通文件、目录、socket或FIFO访问权限文件锁列表（文件锁）、文件大小等i-node存储在一个磁盘设备上，内核在内存中维护一份副本，这里的i-node表就是后者。副本除了原始信息外，还包括：引用计数（来自打开的文件描述体），所在的设备号，以及一些临时属性，比如文件锁。场景分析上图详细描述了两个进程的众多文件描述符及其关系。文件描述符重复在进程A中，文件描述符1和文件描述符20都指向同一个打开的文件描述符（标号23）。这很可能是通过调用dup()系列函数形成的。文件描述符复制在某些场景中非常有用，例如标准输入/输出重定向。在shell下，完成这个操作非常简单，大多数人都能做到，但很少有人去思考背后的原理。简述所需步骤，以标准输出（文件描述符1）重定向为例：打开目标文件，返回文件描述符n；关闭文件描述符1；调用dup将文件描述符n复制到1;关闭文件描述符n;子进程继承文件描述符。进程A的文件描述符2和进程B的文件描述符2都指向同一个打开的文件描述符（标号73）。这种情况很可能发生在调用fork()fork一个子进程之后，比如A调用fork()fork了B，此时B作为子进程继承了父进程A的文件描述符表，包括图中标注的文件描述符2。这就是子进程继承父进程打开的文件这个说法的由来。当然，进程A通过Unixsocket传递一个文件描述符给B时也会出现类似的情况，只是一般的文件描述符值是不一样的。同时成为2一定是非常巧合的事情。下一步更多文章请访问：学习Linux订阅更新，获取更多学习资料，请关注我们的微信公众号：
