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Linux系統呼叫--getrlimit()與setrlimit()

  • 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,軟限制是核心強加給相應資源的限制值,硬限制是軟限制的最大值。非授權呼叫程序只可以將其軟限制指定為0~硬限制範圍中的某個值,同時能不可逆轉地降低其硬限制。授權程序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:

#include <sys/resource.h>

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

    • resource:可能的選擇有

      RLIMIT_AS //程序的最大虛記憶體空間,位元組為單位。
      RLIMIT_CORE //核心轉存檔案的最大長度。
      RLIMIT_CPU //最大允許的CPU使用時間,秒為單位。當程序達到軟限制,核心將給其傳送SIGXCPU訊號,這一訊號的預設行為是終止程序的執行。然而,可以捕捉訊號,處理控制代碼可將控制返回給主程式。如果程序繼續耗費CPU時間,核心會以每秒一次的頻率給其傳送SIGXCPU訊號,直到達到硬限制,那時將給程序傳送 SIGKILL訊號終止其執行。
      RLIMIT_DATA //程序資料段的最大值。
      RLIMIT_FSIZE //程序可建立的檔案的最大長度。如果程序試圖超出這一限制時,核心會給其傳送SIGXFSZ訊號,預設情況下將終止程序的執行。
      RLIMIT_LOCKS //程序可建立的鎖和租賃的最大值。
      RLIMIT_MEMLOCK //程序可鎖定在記憶體中的最大資料量,位元組為單位。
      RLIMIT_MSGQUEUE //程序可為POSIX訊息佇列分配的最大位元組數。
      RLIMIT_NICE //程序可通過setpriority() 或 nice()呼叫設定的最大完美值。
      RLIMIT_NOFILE //指定比程序可開啟的最大檔案描述詞大一的值,超出此值,將會產生EMFILE錯誤。
      RLIMIT_NPROC //使用者可擁有的最大程序數。
      RLIMIT_RTPRIO //程序可通過sched_setscheduler 和 sched_setparam設定的最大實時優先順序。
      RLIMIT_SIGPENDING //使用者可擁有的最大掛起訊號數。
      RLIMIT_STACK //最大的程序堆疊,以位元組為單位。

  • rlim:描述資源軟硬限制的結構體,原型如下

    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指標指向的空間不可訪問
    EINVAL:引數無效
    EPERM:增加資源限制值時,權能不允許

  • 延伸閱讀:

    ulimit和setrlimit輕鬆修改task程序資源上限值

    在linux系統中,Resouce limit指在一個程序的執行過程中,它所能得到的資源的限制,比如程序的core file的最大值,虛擬記憶體的最大值等。

    Resouce limit的大小可以直接影響程序的執行狀況。其有兩個最重要的概念:soft limit 和 hard limit。

    struct rlimit {
      rlim_t rlim_cur;  //soft limit
      rlim_t rlim_max;  //hard limit
    };
    soft limit是指核心所能支援的資源上限。比如對於RLIMIT_NOFILE(一個程序能開啟的最大檔案數,核心預設是1024),soft limit最大也只能達到1024。對於RLIMIT_CORE(core檔案的大小,核心不做限制),soft limit最大能是unlimited。
    hard limit在資源中只是作為soft limit的上限。當你設定hard limit後,你以後設定的soft limit只能小於hard limit。要說明的是,hard limit只針對非特權程序,也就是程序的有效使用者ID(effective user ID)不是0的程序。具有特權級別的程序(具有屬性CAP_SYS_RESOURCE),soft limit則只有核心上限。

我們可以來看一下下面兩條命令的輸出。

[email protected]:~$ ulimit -c -n -s
core file size (blocks, -c) 0
open files (-n) 1024
stack size (kbytes, -s) 8192

[email protected]:~$ 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, 即核心的最大值。

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啟動的程序的resouce limit效果(子程序繼承)。

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,預設是同時設定soft limit和hard limit。也就是之後設定時只能減不能增。所以,建議使用ulimit設定limit引數是加上-S。

getrlimit和setrlimit的使用也很簡單,manpage裡有很清楚的描述。

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系統中在應用程式執行過程中經常會遇到程式突然崩潰,提示:Segmentation fault,這是因為應用程式收到了SIGSEGV訊號。這個訊號提示當程序發生了無效的儲存訪問,當接收到這個訊號時,預設動作是:終止w/core。終止w/core的含義是:在程序當前目錄生成core檔案,並將程序的記憶體映象複製到core檔案中,core檔案的預設名稱就是“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訊號產生coredump,還有下面一些訊號也產生coredump:SIGABRT(異常終止)、SIGBUS(硬體故障)、SIGEMT(硬體故障)、SIGFPE(算術異常)、SIGILL(非法硬體指令)、SIGIOT(硬體故障),SIGQUIT,SIGSYS(無效系統呼叫),SIGTRAP(硬體故障)等。Linux系統中在應用程式執行過程中經常會遇到程式突然崩潰,提示:Segmentation fault,這是因為應用程式收到了SIGSEGV訊號。這個訊號提示當程序發生了無效的儲存訪問,當接收到這個訊號時,預設動作是:終止w/core。終止w/core的含義是:在程序當前目錄生成core檔案,並將程序的記憶體映象複製到core檔案中,core檔案的預設名稱就是“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訊號產生coredump,還有下面一些訊號也產生coredump:SIGABRT(異常終止)、SIGBUS(硬體故障)、SIGEMT(硬體故障)、SIGFPE(算術異常)、SIGILL(非法硬體指令)、SIGIOT(硬體故障),SIGQUIT,SIGSYS(無效系統呼叫),SIGTRAP(硬體故障)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:
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);
  }
}