리눅스 핸들이 뭐야?

Linux에서 핸들은 시스템에서 관리하는 참조 식별자인 식별자입니다. 커널은 핸들을 사용하여 커널에서 파일 개체의 주소를 계산할 수 있습니다. 그들은 객체의 핸들을 얻습니다.

이 튜토리얼의 운영 환경: linux5.9.8 시스템, Dell G3 컴퓨터.

핸들이란 무엇입니까? 핸들은 객체의 핸들을 얻는 한 객체에 대한 모든 작업을 수행할 수 있습니다. 핸들은 포인터가 아닙니다. 운영 체제는 핸들을 사용하여 메모리 조각을 찾을 수 있습니다. 이 핸들은 운영 체제가 핸들을 처리하는 방식에 따라 달라질 수 있습니다. fd는 어느 정도 핸들을 대체하는 것으로 간주될 수 있습니다. Linux에는 해당 메커니즘이 있지만 통일된 핸들 유형은 없습니다. 다양한 유형의 시스템 리소스가 해당 유형으로 식별되고 해당 인터페이스로 작동됩니다.

운영 체제 수준에서 파일 작업도 FILE과 유사한 개념을 가지고 있습니다. Linux에서는 이를 파일 디스크립터(File Descriptor)라고 하고, Windows에서는 핸들(Handle)이라고 합니다(이하 통칭할 때). 모호함은 없습니다). 사용자는 특정 기능을 통해 파일을 열어 핸들을 획득한 후, 핸들을 통해 파일을 조작하게 된다.

대략적인 설명

windows는 핸들이고, liunx는 fd와 비슷합니다. 초기 Windows 개발 서적에서 핸들은 "핸들"로 번역되었습니다. 좋지는 않지만 개인적으로는 표현력이 꽤 좋다고 생각합니다. 손잡이만 잡고 있어도 문 전체를 당길 수 있으니 문 모양은 신경쓰지 않아도 됩니다

문에 손잡이가 여러 개 있고, 손잡이가 다른 사람이 잡는 경우(공정) , 문은 어디로 가야할지 말하기 어렵습니다. 이러한 핸들을 설계하는 이유는 핸들이 사용자가 운영 체제 커널에서 파일 개체를 마음대로 읽고 쓰는 것을 방지할 수 있기 때문입니다. Linux이든 Windows이든 파일 핸들은 항상 커널의 파일 개체와 연결되어 있지만 연결 방법에 대한 세부 정보는 사용자에게 표시되지 않습니다. 커널은 핸들을 통해 커널 내 파일 객체의 주소를 계산할 수 있지만 이 기능은 사용자에게 공개되지 않습니다.

Liunx에서 처리

Linux 시스템 설계에서는 모든 것이 파일이라는 원칙을 따릅니다. 즉, 디스크 파일, 디렉터리, 네트워크 소켓, 디스크, 파이프 등은 모두 파일입니다. , 열 때 파일 핸들인 fd가 반환됩니다. 파일을 자주 열거나 네트워크 소켓을 열고 해제하는 것을 잊어버리면 핸들이 유출됩니다. Linux 시스템에서는 프로세스가 호출할 수 있는 파일 핸들 수에 제한이 있습니다. 기본적으로 각 프로세스가 호출할 수 있는 최대 핸들 수는 1024입니다. 이 제한을 초과하면 프로세스가 호출되지 않습니다. 새로운 핸들을 얻을 수 없게 되어 새로운 파일이나 네트워크 소켓을 열 수 없게 되고 온라인 서버에 대한 서비스 거부가 발생하게 됩니다.

다음은 Linux에서 0, 1, 2 값을 갖는 fd가 각각 표준 입력, 표준 출력, 표준 오류 출력을 나타내는 실제 예입니다. 프로그램에서 파일을 열어 얻은 fd는 3부터 커지기 시작합니다.

fd는 정확히 무엇인가요?

커널에서 각 프로세스에는 개인용 "열린 파일 테이블"이 있습니다. 이 테이블은 포인터 배열이며 각 요소는 커널 열린 파일 개체를 가리킵니다.

그리고 fd는 이 표의 첨자입니다. 사용자가 파일을 열면 커널은 내부적으로 열린 파일 객체를 생성하고, 이 테이블에서 빈 항목을 찾고, 이 항목이 생성된 열린 파일 객체를 가리키도록 하고, 이 항목의 첨자를 fd로 반환합니다.

이 테이블은 커널에 있고 사용자가 접근할 수 없기 때문에 사용자가 fd를 가지고 있어도 열린 파일 객체의 주소를 얻을 수 없고 시스템에서 제공하는 기능을 통해서만 조작할 수 있습니다.

C 언어에서 파일을 조작하는 채널은 FILE 구조입니다. C 언어의 FILE 구조가 fd와 일대일 관계를 가져야 한다고 상상하는 것은 어렵지 않습니다. fd.

프로그래밍에서 핸들은 특별한 스마트 포인터입니다. 애플리케이션이 다른 시스템(예: 데이터베이스 및 운영 체제)에서 관리하는 메모리 블록이나 개체를 참조하려는 경우 핸들이 사용됩니다.

핸들과 일반 포인터의 차이점은 포인터에는 참조된 객체의 메모리 주소가 포함되어 있는 반면, 핸들은 시스템에서 관리하는 참조 식별자이며 시스템에서 메모리 주소로 재배치될 수 있다는 것입니다. 이 간접 개체 액세스 모드는 참조 개체에 대한 시스템 제어를 향상시킵니다.

1980년대 운영체제(Mac OS, Windows 등)의 메모리 관리에서는 핸들이 널리 사용되었습니다. Unix 시스템의 파일 설명자는 기본적으로 핸들입니다. 다른 데스크톱 환경과 마찬가지로 Windows API는 핸들을 광범위하게 사용하여 시스템의 개체를 식별하고 운영 체제와 사용자 공간 간의 통신 채널을 설정합니다. 예를 들어 데스크탑의 양식은 HWND 유형의 핸들로 식별됩니다.

오늘날, 메모리 용량과 가상 메모리 알고리즘의 증가로 인해 단순한 포인터가 더 인기를 얻었으며, 다른 포인터를 가리키는 핸들은 인기를 잃었습니다. 그럼에도 불구하고 많은 운영 체제는 여전히 프로세스가 클라이언트에 핸들로 전달하는 개인 개체 및 내부 배열 인덱스에 대한 포인터를 참조합니다.

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