[性能分析]linux檔案描述符（轉）

1、什麼是檔案和檔案描述符

Linux中檔案可以分為4種：普通檔案、目錄檔案、連結檔案和裝置檔案。

1、普通檔案

是使用者日常使用最多的檔案，包括文本檔案、shell腳本、二進制的可執行和各種類型的資料。

ls -lh 來檢視某個檔案的屬性，可以看到有類似 -rw-r--r-- ，值得注意的是第一個符号是 - ，這樣的檔案在Linux中就是普通檔案。這些檔案一般是用一些相關的應用程式建立，比如圖像工具、文檔工具、歸檔工具... .... 或 cp工具等。這類檔案的删除方式是用rm 指令；

2、目錄檔案

在linux中，目錄也是檔案，它們是包含檔案名和子目錄名以及指向那些檔案和子目錄的指針

當我們在某個目錄下執行，看到有類似 drwxr-xr-x ，這樣的檔案就是目錄，目錄在Linux是一個比較特殊的檔案。注意它的第一個字元是d。建立目錄的指令可以用 mkdir 指令，或cp指令，cp可以把一個目錄複制為另一個目錄。删除用rm 或rmdir指令。

3、連結檔案

連結檔案類似于Windows中的“快捷方式”。

是通過ln -s 源檔案名 新檔案名 來建立的。

4、裝置檔案

包括兩種，塊裝置檔案，另一種是字元裝置檔案。字元裝置(無緩沖且隻能順序存取)、塊裝置(有緩沖且可以随機存取)。

塊裝置檔案是指資料的讀寫，它們是以塊為機關的裝置，如硬碟光驅。

字元裝置主要是指串行端口的接口裝置，如網卡等。

核心（kernel）利用檔案描述符（file descriptor）來通路檔案。檔案描述符是非負整數。打開現存檔案或建立檔案時，核心會傳回一個檔案描述符。讀寫檔案也需要使用檔案描述符來指定待讀寫的檔案。 

      習慣上，标準輸入（standard input）的檔案描述符是 0，标準輸出（standard output）是 1，标準錯誤（standard error）是 2。盡管這種習慣并非 Unix 核心的特性，但是因為一些 shell 和很多應用程式都使用這種習慣，是以，如果核心不遵循這種習慣的話，很多應用程式将不能使用。 檔案描述符的有效範圍是 0 到 OPEN_MAX。

      在Windows作業系統上，檔案描述符被稱作檔案句柄。

2、檔案描述符對性能的影響

         linux伺服器核心對檔案描述符的個數存在限制，預設在1024左右（視不同的伺服器類型，預設設定的值不太一樣），這對于不太繁忙的程式，一般是夠用的，但是如果是web伺服器或者性能測試用的加壓伺服器，這個限制是不夠用的，程式會打開大量的檔案，導緻檔案描述符不夠用，進而導緻無法通路新的檔案。

3、如何判斷檔案描述符設定存在問題

通過檢視當先系統使用的檔案描述符，可以判斷檔案描述符個數是否受限

使用cat /proc/sys/fs/file-nr

[root@localhost bin]# cat /proc/sys/fs/file-nr

5664        0        186405

其中第一個數表示目前系統已配置設定使用的打開檔案描述符數，第二個數為配置設定後已釋放的（目前已不再使用），第三個數等于file-max。

如圖，大量并發請求時，目前系統已配置設定使用的打開檔案描述符數會發生比較大的變化，預設的1024是不夠的。

4、如何修改linux伺服器核心的檔案描述符

（1）臨時修改，可以通過ulimit指令修改

　　//顯示目前檔案描述符

　　ulimit -n

　　//修改目前使用者環境下的檔案描述符為65536

　　ulimit -HSn 65536

　　使用ulimit指令的缺點：

　　1，隻能修改目前登入使用者環境下的檔案描述符，如果此使用者來另外打開一個連接配接，此連結環境的檔案描述符依然是沒改前的

　　2，如果系統重新開機，以前修改都不再生效

（2）永久修改，通過修改nf檔案

　　編輯/etc/security/nf 檔案，在最後加入如下兩行

　　*  soft    nofile  65536

　　*  hard    nofile  65536

　　儲存退出，都不需要重新開機伺服器，直接重新登陸用ulimit -n就能看到效果

　　這樣無論使用哪個使用者，無論是否重新開機都不會失效了。

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