文件描述符
內核（kernel）利用文件描述符（file descriptor）來訪問文件。文件描述符是非負整數。打開現存文件或新建文件時，內核會返回一個文件描述符。讀寫文件也需要使用文件描述符來指定待讀寫的文件。
我們知道，在Linux中有一個說法：一切皆文件，而文件描述符又是內核訪問文件的橋樑，可以想象文件描述符的重要程度。
既然文件描述符是一個非負整數，那麼到底是幾呢？又有什麼規律可循呢？
首先我們可以創建一個新的文件，然後看它的文件描述符是多少，我們發現，是3，再一次創建幾個，我們發現文件描述符是從3按每次加一的規律一次排的。這個時候我們會想到，那麼0，1，2呢？
實際上，當我們將一個程序從硬盤加載到內存後，這個程序就化身爲了一個進程，這時系統會默認打開三個文件： 標準輸入（stdin）、標準輸出（stdout）、標準錯誤（stderr）。這三個文件相對應的三個文件描述符分別爲0、1、2。
但是這就是文件描述符的規律了嗎？是，但是不完整。
我們剛連續創建了幾個文件，假設有3個吧，分別是file1，file2，file3，那麼當我們吧file2刪除了，再創建file4的時候，那麼，file4的文件描述符是多少呢？
按照前面我們總結的規律來說，應該是6吧，但是，實際是4，回想一下，4是原來file2的文件描述符，但是file2刪除之後，4這一塊就空下來了，那麼新創建的文件，就放進來了。
所以總結一下：分配文件描述符是從最小的未被使用的開始
文件與進程的關係：
文件描述符其實是文件描述符表的下標：
說到這，我們就來回顧一下，我們一直沒有注意的地方。
FILE到底是什麼類型
我們那先學的類型，在學的類型指針，但是有一個是例外的，FILE*（文件指針），一直都沒有了解過FILE是什麼類型，不知道你們瞭解過沒有，不過，不管有沒有，今天在這都要了解一下。
FILE
FILE其實是一個結構體，也就是前面畫的那一個圖中的file_struct，其中文件描述符是這個結構體的一個成員。
我們學C語言的時候，一般通過FILE*來訪問文件，現在又知道了fd，那麼這兩個之間有什麼聯繫與區別呢？
1、文件指針指向一個FILE結構體，而此結構體中包含一個成員叫做文件描述符（fd）
2、文件描述符是整數，
3、fd是內核訪問文件的橋樑；在C庫中，f系列只認文件指針
我們已經知道了FILE的一個成員是文件描述符了，那麼其它的成員呢？
struct _iobuf {
char *_ptr; //文件輸入的下一個位置
int _cnt; //當前緩衝區的相對位置
char *_base; //指基礎位置(即是文件的其始位置)
int _flag; //文件標誌
int _file; //文件描述符
int _charbuf; //檢查緩衝區狀況,如果無緩衝區則不讀取
int _bufsiz; //緩衝區大小
char *_tmpfname; //臨時文件名
};
typedef struct _iobuf FILE; files_struct的定義：
struct files_struct
{
atomic_t count; /* 共享該表的進程數 */
rwlock_t file_lock; /* 保護以下的所有域,以免在tsk->alloc_lock中的嵌套*/
int max_fds; /*當前文件對象的最大數*/
int max_fdset;/*當前文件描述符的最大數*/
int next_fd; ／*已分配的文件描述符加1*/
struct file ** fd; /* 指向文件描述符數組的指針 */
fd_set *close_on_exec; /*指向執行exec( )時需要關閉的文件描述符*/
fd_set *open_fds; /*指向打開文件描述符的指針*/
fd_set close_on_exec_init;/* 執行exec( )時需要關閉的文件描述符的初 值集合*/
fd_set open_fds_init; /*文件描述符的初值集合*/
struct file * fd_array[32];/* 文件對象指針的初始化數組*/
};struct file
{
struct list_head f_list; /*所有打開的文件形成一個鏈表*/
struct dentry *f_dentry; /*指向相關目錄項的指針*/
struct vfsmount *f_vfsmnt; /*指向VFS安裝點的指針*/
struct file_operations *f_op; /*指向文件操作表的指針*/
mode_t f_mode; /*文件的打開模式*/
loff_t f_pos; /*文件的當前位置*/
unsigned short f_flags; /*打開文件時所指定的標誌*/
unsigned short f_count; /*使用該結構的進程數*/
unsigned long f_reada, f_ramax, f_raend, f_ralen, f_rawin;
/*預讀標誌、要預讀的最多頁面數、上次預讀後的文件指針、預讀的字節數以及
預讀的頁面數*/
int f_owner; /* 通過信號進行異步I/O數據的傳送*/
unsigned int f_uid, f_gid; /*用戶的UID和GID*/
int f_error; /*網絡寫操作的錯誤碼*/
unsigned long f_version; /*版本號*/
void *private_data; /* tty驅動程序所需 */
};file結構體的幾個重要的成員變量：
1、f_flags:表示打開文件的權限 。
2、f_pos:表示當前讀寫文件的位置。
3、f_count:表示打開文件的引用計數，如果有多個文件指針指向它，就會增加f_count的值。
4、f_mode:設置對文件的訪問模式,例如：只讀，只寫、可讀可寫等。