Linux下的进程资源限制ulimit命令

1 进程资源限制

Linux系统中，Resource limit指在一个进程的执行中，它所能得到的资源的限制。如core file的最大值，虚拟内存的最大值等。

Resource Limit的大小可以直接影响进程的执行状况。

进程的资源限制通常是在系统初启时由0#进程建立的，然后由后续进程继承。

2 两个重要的概念

soft limit(内核支持的资源上限)

hard limit（作为soft limit的上限，设置了hard limit后，再设置soft limit只能小于hard limit）

注意：hard limit只针对非特权进程，也就是进程的有效用户ID(effective user ID)不是0的进程。具有特权级别的进程(具有属性CAP_SYS_RESOURCE)，soft limit则只有内核上限

3 如何使用？

3.1 数据结构以及API

struct rlimit {

  rlim_t rlim_cur;/* 软限制：当前限制 */

  rlim_t rlim_max; /** 硬限制：rlimcur的最大值 */

};

int getrlimit(int resource, struct rlimit *rlim);
int setrlimit(int resource, const struct rlimit *rlim);

注意：setrlimit，需要检查是否成功来判断新值有没有超过hard limit。代码示例如下：

if (getrlimit(RLIMIT_CORE, &rlim)==0) {
  rlim_new.rlim_cur = rlim_new.rlim_max = RLIM_INFINITY;
  if (setrlimit(RLIMIT_CORE, &rlim_new)!=0) {
    rlim_new.rlim_cur = rlim_new.rlim_max =rlim.rlim_max;
    (void) setrlimit(RLIMIT_CORE, &rlim_new);
  }
}

3.1.1 用setrlimit()函数更改资源必须遵循的三条规则

1.任何一个进程都可将一个软限制更改为小于或等于其硬限制。

2.任何一个进程都可降低其硬限制值，但它必须大于或等于其软限制值。这种降低，对普通用户而言是不可逆反的。
3.只有超级用户可以提高硬限制。

3.1.2 具体编程参数

resource：可能的选择有

RLIMIT_AS //进程的最大虚内存空间，字节为单位。
RLIMIT_CORE //内核转存文件的最大长度。
RLIMIT_CPU //最大允许的CPU使用时间，秒为单位。当进程达到软限制，内核将给其发送SIGXCPU信号，这一信号的默认行为是终止进程的执行。然而，可以捕捉信号，处理句柄可将控制返回给主程序。如果进程继续耗费CPU时间，核心会以每秒一次的频率给其发送SIGXCPU信号，直到达到硬限制，那时将给进程发送 SIGKILL信号终止其执行。
RLIMIT_DATA //进程数据段的最大值。
RLIMIT_FSIZE //进程可建立的文件的最大长度。如果进程试图超出这一限制时，核心会给其发送SIGXFSZ信号，默认情况下将终止进程的执行。
RLIMIT_LOCKS //进程可建立的锁和租赁的最大值。
RLIMIT_MEMLOCK //进程可锁定在内存中的最大数据量，字节为单位。
RLIMIT_MSGQUEUE //进程可为POSIX消息队列分配的最大字节数。
RLIMIT_NICE //进程可通过setpriority() 或 nice()调用设置的最大完美值。
RLIMIT_NOFILE //指定比进程可打开的最大文件描述词大一的值，超出此值，将会产生EMFILE错误。
RLIMIT_NPROC //用户可拥有的最大进程数。
RLIMIT_RTPRIO //进程可通过sched_setscheduler 和 sched_setparam设置的最大实时优先级。
RLIMIT_SIGPENDING //用户可拥有的最大挂起信号数。
RLIMIT_STACK //最大的进程堆栈，以字节为单位。

一个无限量的限制由常数RLIM NFINITY指定。

返回说明：

成功执行时，返回0。失败返回-1，errno被设为以下的某个值
EFAULT：rlim指针指向的空间不可访问
EINVAL：参数无效
EPERM：增加资源限制值时，权能不允许

3.1.3 实例代码

3.2 命令行用法

ulimit -c -n -s # 这个命令可以看coredump文件的大小，进程能打开的最大的文件描述符数，以及stack的大小

ulimit -c -n -s  -H #这个命令显示的是hard limit，注意，如果输出有unlimited的话表示no Limit，就是内核的最大值

ulimit是改变shell的resouce limit，并达到改变shell启动的进程的resouce limit效果(子进程继承)。
usage：ulimit [-SHacdefilmnpqrstuvx [limit]]
当不指定limit的时候，该命令显示当前值。这里要注意的是，当你要修改limit的时候，如果不指定-S或者-H，默认是同时设置soft limit和hard limit。也就是之后设置时只能减不能增。所以，建议使用ulimit设置limit参数是加上-S。

4 关于CoreDump与进程资源限制

Linux系统中在应用程序运行过程中经常会遇到程序突然崩溃，提示：Segmentation fault，这是因为应用程序收到了SIGSEGV信号。这个信号提示当进程发生了无效的存储访问，当接收到这个信号时，缺省动作是：终止w/core。终止w/core的含义是：在进程当前目录生成core文件，并将进程的内存映象复制到core文件中，core文件的默认名称就是“core”（这是 Unix类系统的一个由来已久的功能）。
事实上，并不是只有SIGSEGV信号产生coredump，还有下面一些信号也产生coredump：SIGABRT（异常终止）、SIGBUS（硬件故障）、SIGEMT（硬件故障）、SIGFPE（算术异常）、SIGILL（非法硬件指令）、SIGIOT（硬件故障），SIGQUIT，SIGSYS（无效系统调用），SIGTRAP（硬件故障）等。

4.1 手动配置core文件打开

需要通过ulimit来对core这个进程资源进行配置：

1.查看当前是否已经打开了此开关
  通过命令：ulimit -c 如果输出为 0，则代表没有打开。如果为unlimited则已经打开了,就没必要在做打开。
2.通过命令打开
 ulimit -c unlimited .然后通过步骤1，可以监测是否打开成功。
3.如果你要取消，很简单：ulimit -c 0 就可以了
通过上面的命令修改后，一般都只是对当前会话起作用，当你下次重新登录后，还是要重新输入上面的命令，所以很麻烦。我们可以把通过修改/etc/profile文件 来使系统每次自动打开。

4.2 脚本配置生成core文件

1.首先打开/etc/profile文件
一般都可以在文件中找到 这句语句：ulimit -S -c 0 > /dev/null2>&1.ok，根据上面的例子，我们只要把那个0 改为unlimited 就ok了。然后保存退出。
2.通过source /etc/profile 使当期设置生效。
3.通过ulimit -c 查看下是否已经打开。
其实不光这个命令可以加入到/etc/profile文件中，一些其他我们需要每次登录都生效的都可以加入到此文件中，因为登录时linux都会加载此文件。比如一些环境变量的设置。
还有一种方法可以通过修改/etc/security/limits.conf文件来设置

4.3 生成core dump文件的具体位置

生成coredump文件的位置，默认位置与可执行程序在同一目录下，文件名是core.***，其中***是一个数字。coredump文件名的模式保存在/proc/sys/kernel/core_pattern中，缺省值是core。通过以下命令可以更改coredump文件的位置(如希望生成到/tmp/cores目录下)
echo “/tmp/cores/core” >/proc/sys/kernel/core_pattern

4.4 如何调试core dump文件