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基於Linux系統調用--getrlimit()與setrlimit()函數的方法

編輯:C語言基礎知識
功能描述:
獲取或設定資源使用限制。每種資源都有相關的軟硬限制,軟限制是內核強加給相應資源的限制值,硬限制是軟限制的最大值。非授權調用進程只可以將其軟限制指定為0~硬限制范圍中的某個值,同時能不可逆轉地降低其硬限制。授權進程可以任意改變其軟硬限制。RLIM_INFINITY的值表示不對資源限制。
用法:
代碼如下:

#include <sys/resource.h>
int getrlimit(int resource, struct rlimit *rlim);
int setrlimit(int resource, const struct rlimit *rlim);

參數:
resource:可能的選擇有
RLIMIT_AS //進程的最大虛內存空間,字節為單位。
RLIMIT_CORE //內核轉存文件的最大長度。
RLIMIT_CPU //最大允許的CPU使用時間,秒為單位。當進程達到軟限制,內核將給其發送SIGXCPU信號,這一信號的默認行為是終止進程的執行。然而,可以捕捉信號,處理句柄可將控制返回給主程序。如果進程繼續耗費CPU時間,核心會以每秒一次的頻率給其發送SIGXCPU信號,直到達到硬限制,那時將給進程發送 SIGKILL信號終止其執行。
RLIMIT_DATA //進程數據段的最大值。
RLIMIT_FSIZE //進程可建立的文件的最大長度。如果進程試圖超出這一限制時,核心會給其發送SIGXFSZ信號,默認情況下將終止進程的執行。
RLIMIT_LOCKS //進程可建立的鎖和租賃的最大值。
RLIMIT_MEMLOCK //進程可鎖定在內存中的最大數據量,字節為單位。
RLIMIT_MSGQUEUE //進程可為POSIX消息隊列分配的最大字節數。
RLIMIT_NICE //進程可通過setpriority() 或 nice()調用設置的最大完美值。
RLIMIT_NOFILE //指定比進程可打開的最大文件描述詞大一的值,超出此值,將會產生EMFILE錯誤。
RLIMIT_NPROC //用戶可擁有的最大進程數。
RLIMIT_RTPRIO //進程可通過sched_setscheduler 和 sched_setparam設置的最大實時優先級。
RLIMIT_SIGPENDING //用戶可擁有的最大掛起信號數。
RLIMIT_STACK //最大的進程堆棧,以字節為單位。
rlim:描述資源軟硬限制的結構體,原型如下
代碼如下:

struct rlimit {
  rlim_t rlim_cur;
  rlim_t rlim_max;
};

返回說明:
成功執行時,返回0。失敗返回-1,errno被設為以下的某個值
EFAULT:rlim指針指向的空間不可訪問
EINVAL:參數無效
EPERM:增加資源限制值時,權能不允許

延伸閱讀:
ulimit和setrlimit輕松修改task進程資源上限值
在linux系統中,Resouce limit指在一個進程的執行過程中,它所能得到的資源的限制,比如進程的core file的最大值,虛擬內存的最大值等。
Resouce limit的大小可以直接影響進程的執行狀況。其有兩個最重要的概念:soft limit hard limit。
代碼如下:

struct rlimit {
  rlim_t rlim_cur;  //soft limit
  rlim_t rlim_max;  //hard limit
};

soft limit是指內核所能支持的資源上限。比如對於RLIMIT_NOFILE(一個進程能打開的最大文件數,內核默認是1024),soft limit最大也只能達到1024。對於RLIMIT_CORE(core文件的大小,內核不做限制),soft limit最大能是unlimited。
hard limit在資源中只是作為soft limit的上限。當你設置hard limit後,你以後設置的soft limit只能小於hard limit。要說明的是,hard limit只針對非特權進程,也就是進程的有效用戶ID(effective user ID)不是0的進程。具有特權級別的進程(具有屬性CAP_SYS_RESOURCE),soft limit則只有內核上限。
我們可以來看一下下面兩條命令的輸出。
代碼如下:

sishen@sishen:~$ ulimit -c -n -s
core file size (blocks, -c) 0
open files (-n) 1024
stack size (kbytes, -s) 8192
sishen@sishen:~$ ulimit -c -n -s -H
core file size (blocks, -c) unlimited
open files (-n) 1024
stack size (kbytes, -s) unlimited

-H表示顯示的是hard limit。從結果上可以看出soft limit和hard limit的區別。unlimited表示no limit, 即內核的最大值。
對於resouce limit的讀取修改,有兩種方法。
* 使用shell內建命令ulimit
* 使用getrlimit和setrlimit API
ulimit是改變shell的resouce limit,並達到改變shell啟動的進程的resouce limit效果(子進程繼承)。
代碼如下:

usage:ulimit [-SHacdefilmnpqrstuvx [limit]]

當不指定limit的時候,該命令顯示當前值。這裡要注意的是,當你要修改limit的時候,如果不指定-S或者-H,默認是同時設置soft limit和hard limit。也就是之後設置時只能減不能增。所以,建議使用ulimit設置limit參數是加上-S。
getrlimitsetrlimit的使用也很簡單,manpage裡有很清楚的描述。
代碼如下:

int getrlimit(int resource, struct rlimit *rlim);
int setrlimit(int resource, const struct rlimit *rlim);

需要注意的是你在setrlimit,需要檢查是否成功來判斷新值有沒有超過hard limit。如下例Linux系統中在應用程序運行過程中經常會遇到程序突然崩潰,提示:Segmentation fault,這是因為應用程序收到了SIGSEGV信號。這個信號提示當進程發生了無效的存儲訪問,當接收到這個信號時,缺省動作是:終止w/core。終止w/core的含義是:在進程當前目錄生成core文件,並將進程的內存映象復制到core文件中,core文件的默認名稱就是“core”(這是 Unix類系統的一個由來已久的功能)。

事實上,並不是只有SIGSEGV信號產生coredump,還有下面一些信號也產生coredump:SIGABRT(異常終止)、SIGBUS(硬件故障)、SIGEMT(硬件故障)、SIGFPE(算術異常)、SIGILL(非法硬件指令)、SIGIOT(硬件故障),SIGQUIT,SIGSYS(無效系統調用),SIGTRAP(硬件故障)等。Linux系統中在應用程序運行過程中經常會遇到程序突然崩潰,提示:Segmentation fault,這是因為應用程序收到了SIGSEGV信號。這個信號提示當進程發生了無效的存儲訪問,當接收到這個信號時,缺省動作是:終止w/core。終止w/core的含義是:在進程當前目錄生成core文件,並將進程的內存映象復制到core文件中,core文件的默認名稱就是“core”(這是 Unix類系統的一個由來已久的功能)。

事實上,並不是只有SIGSEGV信號產生coredump,還有下面一些信號也產生coredump:SIGABRT(異常終止)、SIGBUS(硬件故障)、SIGEMT(硬件故障)、SIGFPE(算術異常)、SIGILL(非法硬件指令)、SIGIOT(硬件故障),SIGQUIT,SIGSYS(無效系統調用),SIGTRAP(硬件故障)等。對於resouce limit的讀取修改,有兩種方法。
* 使用shell內建命令ulimit
* 使用getrlimit和setrlimit APIsetrlimit:
代碼如下:

if (getrlimit(RLIMIT_CORE, &rlim)==0) {
  rlim_new.rlim_cur = rlim_new.rlim_max = RLIM_INFINITY;
  if (setrlimit(RLIMIT_CORE, &rlim_new)!=0) {
    rlim_new.rlim_cur = rlim_new.rlim_max = rlim.rlim_max;
    (void) setrlimit(RLIMIT_CORE, &rlim_new);
  }
}

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