Linux 文件系统(三)---dup和fork函数执行后的文件情况

浅浅的花香味﹌ 2022-08-12 00:10 150阅读 0赞

对于dup和fork函数来说，前者是复制一个文件描述符，后者是复制进程，同时相关的文件信息也会被复制。

一、对于Dup

之前已经知道，对于一个进程来说，有一个files\_struct来管理所有的相关文件，最终的反应形式其实就是一个文件数组而已：

![SouthEast][]

所谓文件描述符就是数组下标。Dup函数总是从数组第一个元素开始扫描，获取第一个可用的文件描述符(也就是没有关联实际文件的fd)，这就是所谓：dup总是使用最小的文件描述符。理解了原理就简单了。

一个Dup操作之后，变成什么情况呢？看下面的图：

![SouthEast 1][]

例如：dup(fd\[y\])，从开头找到第一个可以的文件描述符(所谓最小描述符)，现在可以发现fd\[x\]和fd\[y\]同时指向file！这个千万注意，两个文件描述符指向同一个文件和指向同一个file不一样，指向同一个文件可以是不同的file，但是inode永远唯一，但是此处，fd指向同一个file，那么任意一个操作，另一个一定是同步的！

**常见例子**：一般来说，初始化的时候，进程都拥有默认的三个文件描述符默认代表，标准输入，标准输出，标准错误。但是这不是硬性规定，你可以自己改呀！例如下面的代码：

close(0);

dup(fd\[x\]);/\* 这是一个普通文件的文件描述符 \*/

这之后，你会发现，0号文件描述符关联上了这个文件(0是最小的文件描述符，所以肯定会被dup选中！)。

2、对于fork函数：

父进程fork之后，子进程和父进程共享父进程打开的文件，那么使用图示表现为：

![SouthEast 2][]

父子进程有相同的文件fd，并且对应的fd指向相同的file。

**常见例子**：父子进程使用管道通信时候。在父进程中创建一个pair\_pipe，也就是创建一个可以通信的两个文件，一个口用于写，一个用于读。那么fork之后，子进程中复制上面信息，也拥有和父进程相同的pair\_pipe，其实指向的就是同一个文件，如下图：

![SouthEast 3][]

现在关闭父进程的pair\_pipe\[0\]，关闭子进程的pair\_pipe\[1\]，那么父子进程分别使用pair\_pipe\[0\]和pair\_pipe\[1\]进行通信！

具体的通信图示如下：

![SouthEast 4][]

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[SouthEast 1]: /images/20220810/b1762aa065424736aa1c6968ddc784e4.png
[SouthEast 2]: /images/20220810/c7049bfcc2e44cc093443517660ad5a5.png
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