[get_next_line][C] 파일 디스크립터(File Descriptor)

파일 디스크립터(File Descriptor)

• 파일 디스크립터는 프로세스가 파일이나 자원에 접근할 때 사용하는 번호표다.
• 유닉스나 리눅스 시스템에선 거의 모든 것을 '파일'로 본다.
• 표준입력(0), 표준출력(1), 표준에러(2)가 기본으로 주어진다.
• 프로세스가 새로운 파일을 열면, 커널이 가장 작은 사용 가능한 번호를 할당한다.
• 이 번호를 이용해 프로세스는 파일이나 소켓, 파이프 등 다양한 자원에 접근할 수 있다.

 

1. 유닉스에서는 "모든 게 파일이다"

• 단순한 파일뿐 아니라 디렉토리, 소켓, 파이프, 장치 등도 전부 파일처럼 다룬다.
• 그래서 무언가와 통신하거나 읽고 쓸 때는 항상 "파일처럼 다루기" 위해 파일 디스크립터를 사용한다.

 

2. 파일 디스크립터는 정수값(번호)이다

• 예: 0, 1, 2, 3, 4, ...
• 0은 표준입력 (키보드 같은 입력 장치)
• 1은 표준출력 (터미널에 출력)
• 2는 표준에러 (오류 메시지 출력)

프로그램이 시작할 때 이 3개는 자동으로 열린 상태로 시작한다.

 

디스크립터 번호	의미	POSIX 이름	C에서의 스트림
0	표준 입력	STDIN_FILENO	stdin
1	표준 출력	STDOUT_FILENO	stdout
2	표준 에러	STDERR_FILENO	stderr

unistd.h 헤더에 STDIN_FILENO, STDOUT_FILENO, STDERR_FILENO 같은 이름이 정의되어 있다.

 

3. 파일을 열면 번호가 하나 배정된다

• open() 함수 같은 걸 호출하면 커널이 안 쓰고 있는 가장 작은 번호를 골라준다.
• 이후 read, write 등 파일에 접근할 때 이 번호를 계속 사용한다.

 

예시

현재 열린 fd 번호	의미
0	표준입력 (stdin)
1	표준출력 (stdout)
2	표준에러 (stderr)
3	열려 있는 파일 A
4	열려 있는 파일 B

 

이 상태에서 open()을 호출하면, 아직 안 쓰인 가장 작은 번호인 5가 반환된다.

만약 close(3);을 하면 fd 3은 해제된다.
그 다음 open()을 호출하면 3이 다시 할당될 수 있다.

 

4. 파일 디스크립터는 커널 내부 테이블의 인덱스

• 커널은 각 프로세스마다 ‘열린 파일 목록 테이블’을 관리한다.
• 디스크립터는 이 테이블의 번호이다.
• 이 테이블에는 실제 파일 정보, 읽기/쓰기 위치(offset), 접근 모드 등이 기록되어 있다.

 

OPEN_MAX

OPEN_MAX는 POSIX에서 정의한 상수로,한 프로세스가 동시에 열 수 있는 파일 디스크립터 수의 최소값 또는 기준값이다.
<limits.h>에 선언되어 있다.

OPEN_MAX는 컴파일 시에 정해진 값이고, 실제 런타임에서 가능한 최대 fd 수(ulimit -n)는 더 크거나 다를 수 있다.

 

ulimit -n

• 실제로는 ulimit -n으로 확인되는 값이 적용된다.
• 많은 시스템에서는 기본값이 1024지만, 이는 사용자/세션/프로세스 설정에 따라 다르다.
• 즉, fd > 1024 조건을 쓰고 싶다면, 정적으로 OPEN_MAX만 믿으면 위험하다. OPEN_MAX는 "보장된 최소값"이고, "최대값"은 아니다.
• getrlimit() 또는 ulimit -n 값에 기반해 판단하는 게 정확하다.

 

C 코드에서 실제 fd 최대값 확인하려면:

#include <sys/resource.h>

struct rlimit rl;
getrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl);
printf("Max open fds: %ld\n", rl.rlim_cur); // 현재 제한