GNU/Linux 环境检测系统限制

GNU/Linux 环境检测系统限制

为了充分保证程序的可移植性，开发人员通常该在 「POSIX」、「X/Open Curses Issue 4」等主流标准的范围内小心的使用 GNU/Linux 系统资源．
话虽如此，但标准一旦制定就已经代表着过去，随着计算机硬件的飞速发展，过去的标准 可能 难以反映今日计算机所拥有的资源．
如果愿意放弃些许可移植性，那么开发人员 或许能 够更大程度的利用 GNU/Linux 所能提供和管理的资源．那么，作为开发人员，该如何查询系统资源的限制呢？

ulimit

通过 which ulimit 便可知晓 ulimit 是 shell 的内建命令．通过 ulimit 命令能设置 shell 的资源限制，该限制在调用 fork() 是，将被其子进程继承．

标准限制

POSIX

The Portable Operating System Interface (POSIX) is a family of standards specified by the IEEE Computer Society for maintaining compatibility between operating systems. POSIX defines the application programming interface (API), along with command line shells and utility interfaces, for software compatibility with variants of Unix and other operating systems.[6]

POSIX.1 定义了很多涉及操作系统实现限制的常量，遗憾的是，这是 POSIX.1 中最令人迷惑不解的部分之一．虽然POSIX.1定义了大量限制和常量，我们只关心与基本 POSIX.1接口有关的部分．
在这些限制和常量中，某些可能定义在中，其余的则按具体条件可定义、可不定义．[1]

在 POSIX.1 中，定义了 _POSIX_OPEN_MAX 的值为 20 ．可想而志，这难以满足当今应用程序开发的需求．
而 CHILD_MAX 在 POSIX.1 的标准中，是一个与设备资源有关「运行时不变值」，POSIX.1 仅保证了其最小值为 _POSIX_CHILD_MAX ．

XSI

The Single UNIX Specification (SUS) is the collective name of a family of standards for computer operating systems, compliance with which is required to qualify for using the “UNIX” trademark. The core specifications of the SUS are developed and maintained by the Austin Group, which is a joint working group of IEEE, ISO JTC 1 SC22 and The Open Group. If an operating system is submitted to The Open Group for certification, and passes conformance tests, then it is deemed to be compliant with a UNIX standard such as UNIX 98 or UNIX 03.[7]

XSI定义了代表实现限制的几个常量．[1]

操作系统的资源限制

上文只是从各项标准层面十分简单的叙述各项标准中的要求，但操作系统实际上能提供的资源 可能 远比标准中要求的多．因此，在运行时进行对系统能提供的资源的限制的查询是有必要的．

获取操作系统资源限制

#include <unistd.h>
long sysconf(int name);
long pathconf(const char *pathname, int name);
log fpathconf(int fd, int name);

这几个函数的接口都十分简单，更多信息请查看 Linux Programmer's Manual．

更改系统资源限制

每个进程都有一组资源限制，其中一些可以用getrlimit和setrlimit函数查询和更改．

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

两个函数返回值：若成功，返回0；若出错，返回非0
这两个函数在Single UNIX Specification的XSI扩展中定义．进程的资源限制通常是在系统初始化时由0进程建立的，然后由后续进程继承．每种实现都可以用自己的方法对资源限制做出调整．
对这两个函数的每一次调用都指定一个资源以及一个指向下列结构的指针．

struct rlimit {
rlim_t rlim_cur; /* soft limit: current limit */
rlim_t rlim_max; /* hard limit: maximum value for rlim_cur */
};

在更改资源限制时，须遵循下列3条规则．

1. 任何一个进程都可将一个软限制值更改为小于或等于其硬限制值．
2. 任何一个进程都可降低其硬限制值，但它必须大于或等于其软限制值．这种降低，对普通用户而言是不可逆的．
3. 只有超级用户进程可以提高硬限制值．[1]

参考资料

¹. W.RichardStevens.Stephen.UNIX环境高级编程[M].第3版.戚正伟,译.北京:人民邮电出版社 ↩

². ulimit(1p)[G/OL].POSIX Programmer’s Manual,https://man.archlinux.org/man/ulimit.1p. ↩

³. ulimit(3)[G/OL].Linux Programmer’s Manual,https://man.archlinux.org/man/ulimit.3. ↩

⁴. ulimit(3p)[G/OL].Linux Programmer’s Manual,https://man.archlinux.org/man/ulimit.3p. ↩

⁵. Unix标准和实现[G/OL]https://klose911.github.io/html/apue/standard.html. ↩

⁶. Wikipedia contributors. POSIX[G/OL]. Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/POSIX. ↩

⁷. Wikipedia contributors. Single UNIX Specification[G/OL]. Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Single_UNIX_Specification. ↩