内核版别：2.6.14
dup体系调用的服务例程为sys_dup函数，界说在fs/fcntl.c中。sys_dup()的代码或许称得上是最简略的之一了，可是便是这么一个简略的体系调用，却成果了linux体系最著名的一个特性：输入/输出重定向。sys_dup()的首要作业便是用来“仿制”一个翻开的文件号，并使两个文件号都指向同一个文件，下面咱们来剖析一下它的代码。
1.sys_dup源码剖析
[plain]view plaincopy
print?
- asmlinkagelongsys_dup(unsignedintfildes)//sys_dup函数的参数，即fildes，是文件描述符fd
- {
- intret=-EBADF;
- structfile*file=fget(fildes);//经过文件描述符找到对应的文件
- if(file)
- ret=dupfd(file,0);//分配一个新的文件描述符fd，并将fd和file联络起来
- returnret;
- }
1.1fget(fildes)
[plain]view plaincopy
print?
- structfilefastcall*fget(unsignedintfd)
- {
- structfile*file;
- structfiles_struct*files=current->files;//取得当时进程的翻开文件表
- rcu_read_lock();
- file=fcheck_files(files,fd);//依据fd从翻开文件表files里取出相应的file结构变量
- if(file){
- if(!rcuref_inc_lf(&file->f_count)){//添加引证
- /*Fileobjectrefcouldntbetaken*/
- rcu_read_unlock();
- returnNULL;
- }
- }
- rcu_read_unlock();
- returnfile;
- }
- staticinlinestructfile*fcheck_files(structfiles_struct*files,unsignedintfd)
- {
- structfile*file=NULL;
- structfdtable*fdt=files_fdtable(files);
- if(fd
max_fds) - file=rcu_dereference(fdt->fd[fd]);
- returnfile;
- }
1.2dupfd(file, 0)
[plain]view plaincopy
print?
- staticintdupfd(structfile*file,unsignedintstart)
- {
- structfiles_struct*files=current->files;
- structfdtable*fdt;
- intfd;
- spin_lock(&files->file_lock);
- fd=locate_fd(files,file,start);//分配文件描述符
- if(fd>=0){
- /*locate_fd()mayhaveexpandedfdtable,loadtheptr*/
- fdt=files_fdtable(files);//取得文件描述符表
- FD_SET(fd,fdt->open_fds);//设置翻开文件符号
- FD_CLR(fd,fdt->close_on_exec);
- spin_unlock(&files->file_lock);
- fd_install(fd,file);//树立fd和file的联络，之后经过fd就能够找到file
- }else{
- spin_unlock(&files->file_lock);
- fput(file);
- }
- returnfd;
- }
2.内核初始化中的相关源码剖析
[plain]view plaincopy
print?
- staticintinit(void*unused)
- {
- …
- if(sys_open((constchar__user*)”/dev/console”,O_RDWR,0)<0)
- printk(KERN_WARNING”Warning:unabletoopenaninitialconsole.\n”);
- //翻开操控台，这样init进程就具有一个操控台，并能够从中读取输入信息，也能够向其间写入信息
- (void)sys_dup(0);//调用dup翻开/dev/console文件描述符两次，这样操控太设备也能够供表述输出和规范过错运用(文件描述符为1和2)
- (void)sys_dup(0);
- //假定sys_open((constchar__user*)”/dev/console”,O_RDWR,0)成功履行，init进程就具有3个文件描述符(规范输入、规范输出和规范过错)
- …
- }
3.体系重定向
咱们经过一个简略的来解说重定向。
当咱们在shell下输入如下指令：“echo hello!”，这条指令要求shell进程履行一个可履行文件echo，参数为“hello!”。当shell接收到指令之后，先找到bin/echo，然后fork()出一个子进程让他履行bin/echo，并将参数传递给它，而这个进程从shell承继了三个规范文件，即规范输入（stdin），规范输出（stdout）和规范犯错信息（stderr），它们三个的文件号分别为0、1、2。而至于echo进程的作业很简略，便是将参数“hello!”写道规范输出文件中去，一般都是咱们的显示器上。可是假如咱们将指令改成“echo hello! > foo”，则在履行时输出将会被重定向到磁盘文件foo中。咱们假定在此之前该shell进程只需三个规范文件翻开，文件号分别为0、1、2，以上指令行将按如下序列履行：
- (1) 翻开或创立磁盘文件foo，假如foo中本来有内容，则铲除本来内容，其文件号为3。
- (2) 经过dup()仿制文件stdout，行将文件号1出的file结构指针仿制到文件号4处，意图是将stdout的file指针暂时保存一下
- (3) 封闭stdout，即1号文件，可是由于4号文件对stdout也一起有个引证，所以stdout文件并未真实封闭，仅仅腾出1号文件号方位。
- (4) 经过dup()，仿制3号文件（即磁盘文件foo），由于1号文件封闭，其方位空缺，故3号文件被仿制到1号，即进程中本来指向stdout的指针指向了foo。
- (5) 经过体系调用fork()和exec()创立子进程并履行echo，子进程在履行echo前夕封闭3号和4号文件，只留下0、1、2三个文件，请注意，这时的1号文件现已不是stdout而是磁盘文件foo了。当echo想向stdout文件写入“hello!”时天然就写入到了foo中。
- (6) 回到shell后，封闭指向foo的1号与3号文件，再用dup()和close()将2号康复至stdout，这样shell就康复了0、1、2三个规范输入/输出文件。
由此可见，当echo程序（或其他）在运转的时分并不知道stdout（关于stdin和stderr相同）指向什么，进程与实践输出文件或设备的结合是在运转时由其父进程“包揽”的。这样就简化了子进程的程序设计，由于在设计时只需跟三个逻辑上存在的文件打交道就能够了，类似于面向对象中的多态和重载。
