linux下查看文件描述符,linux下文件描述符的查看及分析

起因

近期在调试一个Android播放内核是遇到上层传递的是fd(file descriptor)，但是在文件播放结束之后调用lseek却提示返回-1，errno=29(#define ESPIPE 29 /* Illegal seek */)。

好吧。那就确定下原因。

在网上搜到有说lseek存在问题，“对于已经到达EOF的stream，使用lseek是不能让stream再次可读的”。具体参考Android NDK之fseek, lseek。随即写了个命令行程序，在android shell下验证了下，经过验证是可以的。那就继续找吧。

最终发现一个有趣的现象，Android的MediaServer传递的fd只能在调用时使用，之后就被复用了，指针都改变了。具体发现的方法就是本文描述的内容。

文件操作

文件操作比较通用的就是C库的FILE(带缓冲的文件流)，也就是常用的fopen, fclose, fprintf, fscanf, fseek, fread, fwrite等函数。这里面比较核心的概念是FILE结构，这是C库提供的跨平台的文件操作函数，多数情况下是封装了系统内核提供的文件读写函数，比如在windows下是CreateFile, CloseFile, OpenFile, WriteFile, ReadFile等函数，在linux下是open, close, lseek, read, write等内核API。

在linux下内核API主要提供了基于文件描述(FD，file descriptor)的文件操作机制，注意FD默认是非负的，通常0-stdin、1-stdout、2-stderr。

先看看如何实现FILE到fd的转换，函数fileno可以实现这种转换，原型如下：

int fileno(FILE *stream);

那么fd如何转换为FILE呢？ 函数fdopen可以基于FD打开文件，原型如下：

FILE *fdopen(int fd, const char *mode);

那么如何通过fd拿到文件原始路径呢？ 函数readlink提供了这种机制，可以参考下面代码

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

int main()

{

FILE * stream = fopen(__FILE__, "rb");

if (NULL == stream)

{

printf("open %s failed\n", __FILE__);

return -1;

}

int fd = fileno(stream);

char buf[4096] = {0};

// read to file end

while (read(fd, buf, sizeof(buf)) > 0);

// test whether lseek is ok in EOF

off_t offset = lseek(fd, 0, SEEK_CUR);

printf("lseek ret %d err_no %d\n", offset, errno);

// read file path from fd

char path[PATH_MAX] = {0};

snprintf(path, sizeof(path), "/proc/%d/fd/%d", getpid(), fd);

memset(buf, 0, sizeof(buf));

int buf_size = readlink(path, buf, sizeof(buf));

if (buf_size < 0)

{

printf("readlink() ret %d error %d\n", buf_size, errno);

}

else

printf("readlink() returned '%s' for '%s'\n", buf, path);

getchar();

if (NULL != stream)

fclose(stream);

return 0;

}

原理很简单，linux下的fd就是一个链接，可以通过/proc/pid/fd读取到相关信息。

比如上面那个程序的输出如下：

/proc/11203/fd$ ll

总用量 0

dr-x------ 2 root root 0 4月 1 15:48 ./

dr-xr-xr-x 9 root root 0 4月 1 15:48 ../

lrwx------ 1 root root 64 4月 1 15:48 0 -> /dev/pts/22

lrwx------ 1 root root 64 4月 1 15:48 1 -> /dev/pts/22

lrwx------ 1 root root 64 4月 1 15:48 2 -> /dev/pts/22

lr-x------ 1 root root 64 4月 1 15:48 3 -> /home/tocy/project/test.cpp

总结

了解下系统提供的文件操作接口还是不错的，以后遇到问题最起码知道去哪里跟踪。

主要参考：

Linux下文件描述符

http://blog.csdn.net/kumu_linux/article/details/7877770 文件描述符是一个简单的整数,用以标明每一个被进程所打开的文件和socket.第一个打开的 ...

linux下文件描述符的介绍

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