DateiDeskriptoren

Dateideskriptoren sind ganzzahlige Indizes, die ein Prozess verwendet, um auf geöffnete Ressourcen zuzugreifen. Die Ressource wird über eine pro Prozess vorhandene Deskriptor-Tabelle referenziert, deren Einträge auf eine gemeinsame Öffnungsbeschreibung (open file description) verweisen. Über diese Öffnungsbeschreibung greifen Programme über Systemaufrufe wie read, write oder lseek auf Dateien, Pipes, Sockets, Terminals und andere Ressourcen zu.

In Unix-ähnlichen Systemen sind die ersten drei Deskriptoren meist standardmäßig belegt: 0 ist Standard-Eingabe (stdin), 1 Standard-Ausgabe (stdout) und 2 Standard-Fehlerausgabe (stderr). Weitere Deskriptoren werden beim Öffnen neuer Ressourcen oder durch Duplizieren vorhandener Deskriptoren zugewiesen.

Mehrere Deskriptoren können auf dieselbe Öffnungsbeschreibung verweisen, wodurch sie sich Offset und andere Statusinformationen teilen können, je nach Implementierung. Typische Operationen umfassen dup, dup2 und dup3 zum Duplizieren von Deskriptoren, wodurch neue Aliase entstehen, sowie fcntl-Flags, mit denen sich Verhaltensweisen steuern lassen.

Lebenszyklus und Ressourcenfreiheit: Ressourcen werden durch Systemaufrufe wie open, socket oder pipe geöffnet und durch close wieder freigegeben. Erst wenn alle Deskriptoren, die auf eine Ressource verweisen, geschlossen sind, wird diese freigegeben. Deskriptoren können beim Start eines neuen Prozesses über den Fork-Befehl vererbt werden; sie bleiben then im Kind vorhanden. Mit dem Exec-Mechanismus kann diese Vererbung durch O_CLOEXEC verhindert werden, um eine Inheritance zu vermeiden.

Bedeutung: Dateideskriptoren ermöglichen zentrale I/O-Steuerung, Umleitungen, Pipes und Netzwerkkommunikation. Eine fehlerhafte Ressourcenverwaltung kann zu Deskriptortlecks führen oder das Erreichen des maximal zulässigen Deskriptorsatzes eines Prozesses verhindern.