linux内核中的文件描述符(四)--fd的分配--get_unused_fd

Kernel version：2.6.14

CPU architecture：ARM920T

Author：ce123(http://blog.csdn.net/ce123)

在linux内核中主要有两个函数涉及到文件描述符的分配：get_unused_fd和locate_fd。本文主要讲解get_unused_fd，将会在下一篇文章中介绍locate_fd。首先给出get_unused_fd的定义(fs/open.c)：

int get_unused_fd(void)
{
	struct files_struct * files = current->files;//获得当前进程的打开文件列表files
	int fd, error;
	struct fdtable *fdt;

  	error = -EMFILE;
	spin_lock(&files->file_lock);

repeat:
	fdt = files_fdtable(files);//获得文件描述符位图结构
 	fd = find_next_zero_bit(fdt->open_fds->fds_bits,
				fdt->max_fdset,
				fdt->next_fd);
//find_next_zero_bit函数在文件描述符位图fds_bits中从next_fd位开始搜索下一个(包括next_fd)为0的位，也就是分配一个文教描述符
	/*
	 * N.B. For clone tasks sharing a files structure, this test
	 * will limit the total number of files that can be opened.
	 */
	if (fd >= current->signal->rlim[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur)//检查是否超过当前进程限定的最大可打开文件数
		goto out;

	/* Do we need to expand the fd array or fd set?  */
	error = expand_files(files, fd);//根据需要扩展fd，稍后我们会详细介绍该函数。返回值<0，错误；返回值>0，扩展后再次进行fd的分配
	if (error < 0)
		goto out;

	if (error) {
		/*
	 	 * If we needed to expand the fs array we
		 * might have blocked - try again.
		 */
		error = -EMFILE;
		goto repeat;//之前进行了扩展操作，重新进行一次空闲fd的分配
	}

	FD_SET(fd, fdt->open_fds);//在open_fds的位图上置位
	FD_CLR(fd, fdt->close_on_exec);
	fdt->next_fd = fd + 1;//next_fd加1
#if 1
	/* Sanity check */
	if (fdt->fd[fd] != NULL) {
		printk(KERN_WARNING "get_unused_fd: slot %d not NULL!\n", fd);
		fdt->fd[fd] = NULL;
	}
#endif
	error = fd;

out:
	spin_unlock(&files->file_lock);
	return error;
}

current->signal->rlim[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur是一个进程可以打开的最大文件数量。我们首先来看RLIMIT_NOFILE，该值定义如下：