① linux文件描述符
Linux 下，一切皆文件
在Linux操作系統中，可以將談山帆一切都看作是文件，包括普通文件，目錄文件，字元設備文件（如鍵盤，滑鼠…），塊設備文件（如硬碟，光碟機…），唯沖套接字等等，所有一切均抽象成文件，提供了統一的介面，方便應用程序調用。
既然在Linux操作系統中，你將一切都抽象為了文件，那麼對於一個打開的文件，我應用程序怎麼對應上呢？
文件描述符應運而生。
文件描述符：File descriptor,簡稱fd，當應用程序請求內核打開/新建一個文件時，內核會返回一個文件描述符用於對應這個打開/新建的文件，其fd本質上就是一個 非負整數 。實際上，它是一個索引值，指向 內核為每一個進程所維護的該進程打開文件的記錄表。當程序打開一個現有文件或者創建一個新文件時，內核向進程返回一個文件描述符。 在程序設計中，一些涉及底層的程序編寫往往會圍繞著文件描述符展開。但是文件描述符這一概念往往只適用於UNIX、Linux這樣的操作系統。
操作系統的核心叫內核，是一個獨立的軟體。
操作系統為每一個進程維護了一個文件描述符表，該表的索引值都從從0開始的，所以在不同的進程中可以看到相同的文件描述符，這種情況下相同的文件描述符可能指向同一個文件，也可能指向不同的文件，具體情況需要具體分析，下面用一張簡圖就可以很容易的明白了。
通過上圖可以看到，當不同進程中出現相同的文件描述符時，可能實際對應的文件並不是同一個，相反不同進程中不同的文件描述符也可可能對應同一個文件。
當一個應用程序剛剛啟動的時候，0是標准輸入，1是標准輸出，2是標准錯誤。如果此時去打開一個新的文件，它的文件描述符會是3。POSIX標准要求每次打開文件時（含socket）必須使用當前進程中最小可用的文件描述符號。
文件描述符是一個重要的系統資源，理論上系統內存多大就應該可以打開多少個文件描述符，但是實際情況是，內核會有系統級限制，以及用戶級限制（不讓某一個應用程序進程消耗含雹掉所有的文件資源，可以使用ulimit -n 查看）。
進程 + 文件描述符ID確認，因為內核為每個進程都有一份其所屬的文件描述符表。
所以linux下兩個進程返回的文件描述符是不一樣的
多個進程之間的fd：
應用程序進程拿到的 文件描述符ID 對應 進程文件描述符表 的索引，通過索引拿到 文件指針 ，指向系統級文件描述符表的 文件偏移量 ，再通過文件偏移量找到 inode指針 ，最終對應到真實的文件。
② linux lsof命令詳解
lsof(list open files)是一個列出當前系統打開文件的工具。在linux環境下，任何事物都以文件的形式存在，通過文件不僅僅可以訪問常規數據，還可以訪問網路連接和硬體。所以如傳輸控制協議 (TCP) 和用戶數據報協議 (UDP) 套接字等，系統在後台都為該應用程序分配了一個文件描述符，無論這個文件的本質如何，該文件描述符為應用程序與基礎操作系統之間的交互提供了通用介面。因為應用程序打開文件的描述符列表提供了大量關於這個應用程序本身的信息，因此通過lsof工具能夠查看這個列表對系統監測以及排錯將是很有幫助的。
在終端下輸入lsof即可顯示系統打開的文件，因為 lsof 需要訪問核心內存和各種文件，所以必須以 root 用戶的身份運行它才能夠充分地發揮其功能。
直接輸入lsof部分輸出為:
每行顯示一個打開的文件，若不指定條件默認將顯示所有進程打開的所有文件。
lsof輸出各列信息的意義如下：
COMMAND：進程的名稱 PID：進程標識符
USER：進程所有者
FD：文件描述符，應用程序通過文件描述符識別該文件。如cwd、txt等 TYPE：文件類型，如DIR、REG等
DEVICE：指定磁碟的名稱
SIZE：文件的大小
NODE：索引節點（文件在磁碟上的標識）
NAME：打開文件的確切名稱
FD 列中的文件描述符cwd 值表示應用程序的當前工作目錄，這是該應用程序啟動的目錄，除非它本身對這個目錄進行更改,txt 類型的文件是程序代碼，如應用程序二進制文件本身或共享庫，如上列表中顯示的 /sbin/init 程序。
其次數值表示應用程序的文件描述符，這是打開該文件時返回的一個整數。如上的最後一行文件/dev/initctl，其文件描述符為 10。u 表示該文件被打開並處於讀取/寫入模式，而不是只讀 或只寫 (w) 模式。同時還有大寫 的W 表示該應用程序具有對整個文件的寫鎖。該文件描述符用於確保每次只能打開一個應用程序實例。初始打開每個應用程序時，都具有三個文件描述符，從 0 到 2，分別表示標准輸入、輸出和錯誤流。所以大多數應用程序所打開的文件的 FD 都是從 3 開始。
與 FD 列相比，Type 列則比較直觀。文件和目錄分別稱為 REG 和 DIR。而CHR 和 BLK，分別表示字元和塊設備；或者 UNIX、FIFO 和 IPv4，分別表示 UNIX 域套接字、先進先出 (FIFO) 隊列和網際協議 (IP) 套接字。
lsof語法格式是： lsof ［options］ filename
查找誰在使用文件系統
在卸載文件系統時，如果該文件系統中有任何打開的文件，操作通常將會失敗。那麼通過lsof可以找出那些進程在使用當前要卸載的文件系統，如下： # lsof /GTES11/ COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE NODE NAME bash 4208 root cwd DIR 3,1 4096 2 /GTES11/ vim 4230 root cwd DIR 3,1 4096 2 /GTES11/ 在這個示例中，用戶root正在其/GTES11目錄中進行一些操作。一個 bash是實例正在運行，並且它當前的目錄為/GTES11，另一個則顯示的是vim正在編輯/GTES11下的文件。要成功地卸載/GTES11，應該在通知用戶以確保情況正常之後，中止這些進程。 這個示例說明了應用程序的當前工作目錄非常重要，因為它仍保持著文件資源，並且可以防止文件系統被卸載。這就是為什麼大部分守護進程（後台進程）將它們的目錄更改為根目錄、或服務特定的目錄（如 sendmail 示例中的 /var/spool/mqueue）的原因，以避免該守護進程阻止卸載不相關的文件系統。
恢復刪除的文件
當Linux計算機受到入侵時，常見的情況是日誌文件被刪除，以掩蓋攻擊者的蹤跡。管理錯誤也可能導致意外刪除重要的文件，比如在清理舊日誌時，意外地刪除了資料庫的活動事務日誌。有時可以通過lsof來恢復這些文件。 當進程打開了某個文件時，只要該進程保持打開該文件，即使將其刪除，它依然存在於磁碟中。這意味著，進程並不知道文件已經被刪除，它仍然可以向打開該文件時提供給它的文件描述符進行讀取和寫入。除了該進程之外，這個文件是不可見的，因為已經刪除了其相應的目錄索引節點。 在/proc 目錄下，其中包含了反映內核和進程樹的各種文件。/proc目錄掛載的是在內存中所映射的一塊區域，所以這些文件和目錄並不存在於磁碟中，因此當我們對這些文件進行讀取和寫入時，實際上是在從內存中獲取相關信息。大多數與 lsof 相關的信息都存儲於以進程的 PID 命名的目錄中，即 /proc/1234 中包含的是 PID 為 1234 的進程的信息。每個進程目錄中存在著各種文件，它們可以使得應用程序簡單地了解進程的內存空間、文件描述符列表、指向磁碟上的文件的符號鏈接和其他系統信息。lsof 程序使用該信息和其他關於內核內部狀態的信息來產生其輸出。所以lsof 可以顯示進程的文件描述符和相關的文件名等信息。也就是我們通過訪問進程的文件描述符可以找到該文件的相關信息。 當系統中的某個文件被意外地刪除了，只要這個時候系統中還有進程正在訪問該文件，那麼我們就可以通過lsof從/proc目錄下恢復該文件的內容。 假如由於誤操作將/var/log/messages文件刪除掉了，那麼這時要將/var/log/messages文件恢復的方法如下： 首先使用lsof來查看當前是否有進程打開/var/logmessages文件，如下： # lsof |grep /var/log/messages syslogd 1283 root 2w REG 3,3 5381017 1773647 /var/log/messages (deleted) 從上面的信息可以看到 PID 1283（syslogd）打開文件的文件描述符為 2。同時還可以看到/var/log/messages已經標記被刪除了。因此我們可以在 /proc/1283/fd/2 （fd下的每個以數字命名的文件表示進程對應的文件描述符）中查看相應的信息，如下： # head -n 10 /proc/1283/fd/2 Aug 4 13:50:15 holmes86 syslogd 1.4.1: restart. Aug 4 13:50:15 holmes86 kernel: klogd 1.4.1, log source = /proc/kmsg started. Aug 4 13:50:15 holmes86 kernel: Linux version 2.6.22.1-8 ([email protected]) (gcc version 4.2.0) #1 SMP Wed Jul 18 11:18:32 EDT 2007 Aug 4 13:50:15 holmes86 kernel: BIOS-provided physical RAM map: Aug 4 13:50:15 holmes86 kernel: BIOS-e820: 0000000000000000 - 000000000009f000 (usable) Aug 4 13:50:15 holmes86 kernel: BIOS-e820: 000000000009f000 - 00000000000a0000 (reserved) Aug 4 13:50:15 holmes86 kernel: BIOS-e820: 0000000000100000 - 000000001f7d3800 (usable) Aug 4 13:50:15 holmes86 kernel: BIOS-e820: 000000001f7d3800 - 0000000020000000 (reserved) Aug 4 13:50:15 holmes86 kernel: BIOS-e820: 00000000e0000000 - 00000000f0007000 (reserved) Aug 4 13:50:15 holmes86 kernel: BIOS-e820: 00000000f0008000 - 00000000f000c000 (reserved) 從上面的信息可以看出，查看 /proc/8663/fd/15 就可以得到所要恢復的數據。如果可以通過文件描述符查看相應的數據，那麼就可以使用 I/O 重定向將其復制到文件中，如: cat /proc/1283/fd/2 > /var/log/messages 對於許多應用程序，尤其是日誌文件和資料庫，這種恢復刪除文件的方法非常有用。
可以列出被 進程 所 打開 的 文件 的信息。被打開的文件可以是
1.普通的文件，2.目錄 3.網路文件系統的文件，4.字元設備文件 5.(函數)共享庫 6.管道，命名管道 7.符號鏈接
8.底層的socket字流，網路socket， unix 域名socket
9.在 linux 裡面，大部分的東西都是被當做文件的…..還有其他很多
怎樣使用lsof
這里主要用案例的形式來介紹lsof 命令的 使用
1.列出所有打開的文件:
lsof
備注: 如果不加任何參數，就會打開所有被打開的文件，建議加上一下參數來具體定位
2. 查看 誰正在使用某個文件
lsof /filepath/file
3.遞歸查看某個目錄的文件信息
lsof +D /filepath/filepath2/
備注: 使用了+D，對應目錄下的所有子目錄和文件都會被列出
4. 比使用+D選項，遍歷查看某個目錄的所有文件信息 的方法
lsof | grep 『/filepath/filepath2/』
5. 列出某個用戶打開的文件信息
lsof -u username
備注: -u 選項，u其實是user的縮寫
6. 列出某個程序所打開的文件信息
lsof -c mysql
備注: -c 選項將會列出所有以mysql開頭的程序的文件，其實你也可以寫成 lsof | grep mysql, 但是第一種方法明顯比第二種方法要少打幾個字元了
7. 列出多個程序多打開的文件信息
lsof -c mysql -c apache
8. 列出某個用戶以及某個程序所打開的文件信息
lsof -u test -c mysql
9. 列出除了某個用戶外的被打開的文件信息
lsof -u ^root
備註：^這個符號在用戶名之前，將會把是root用戶打開的進程不讓顯示
10. 通過某個進程號顯示該進行打開的文件
lsof -p 1
11. 列出多個進程號對應的文件信息
lsof -p 123,456,789
12. 列出除了某個進程號，其他進程號所打開的文件信息
lsof -p ^1
13 . 列出所有的網路連接
lsof -i
14. 列出所有tcp 網路連接信息
lsof -i tcp
15. 列出所有udp網路連接信息
lsof -i udp
16. 列出誰在使用某個埠
lsof -i :3306
17. 列出誰在使用某個特定的udp埠
lsof -i udp:55
特定的tcp埠
lsof -i tcp:80
18. 列出某個用戶的所有活躍的網路埠
lsof -a -u test -i
19. 列出所有網路文件系統
lsof -N
20.域名socket文件
lsof -u
21.某個用戶組所打開的文件信息
lsof -g 5555
22. 根據文件描述列出對應的文件信息
lsof -d description(like 2)
23. 根據文件描述范圍列出文件信息
lsof -d 2-3
實用命令
③ linux怎樣獲取文件描述符
Linux下的文件描述符是一個整型數，是對一個文件的標識，fopen打開一個文件就會返回一個相應的文件描述符