25-限制项

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6.7.1　限制项

当前，Linux提供了16种资源限制：

RLIMIT_AS

限制了进程地址空间上限值，单位是字节。如果要增加的地址空间大小超过该上限值——比如调用mmap()和brk()函数，这些调用会失败，返回ENOMEM。如果进程的栈自动增加，超过了限制，内核会给进程发送SIGSEGV信号。该限制的值通常为RLIM_INFINITY。

RLIMIT_CORE

core文件大小的最大值，单位是字节。如果该上限值非0，超出限制的core文件将截短为最大限制大小；如果是0，则不会生成core文件。

RLIMIT_CPU

一个进程可以使用的最长CPU时间，单位是秒。如果进程运行的时间超出这个限制，内核会发出SIGXCPU信号，进程会接收并处理该信号。一个可移植程序必须在接收到该信号时中断，POSIX没有定义内核的下一步动作。如果进程继续运行，有些系统会中断进程，然而Linux允许进程继续运行，并且继续每秒给该进程发送一个SIGXCPU信号。一旦进程达到硬限制，将会收到SIGKILL信号并被中断。

RLIMIT_DATA

进程数据段和堆的大小，单位是字节。如果通过brk()来扩大数据段，并超出限制，将会失败并返回ENOMEM。

RLIMIT_FSIZE

文件可以创建的最大文件，单位是字节。如果进程扩展文件超出了限制，内核将发送SIGXFSZ信号。默认情况下，信号将终止进程。但是，进程也可以在系统调用失败返回EFBIG时选择自己捕捉和处理信号。

RLIMIT_LOCKS

进程可以拥有的文件锁的最大数量（参见第7章关于文件锁的讨论）。一旦达到最大值，任何试图获取额外锁的努力都会失败，返回ENOLCK。Linux 2.4.25内核移除了这一功能，在当前内核中，可以设定这一限制，但不会起任何作用。

RLIMIT_MEMLOCK

没有CAP_SYS_IPC权限的进程（非root进程）通过mlock()、mlockall()或者shmctl()能锁定的最多内存的字节数。当超过限制的时候，调用失败范围EPERM。实际上，实际限制向下舍入到整数个内存页。拥有CAP_SYS_IPC权限的进程可以锁定任意数量的内存页，此限制不再有效。在2.6.9内核前，该限制只局限于有CAP_SYS_IPC权限的进程，非特权进程根本不能锁定内存页。该限制项不属于POSIX标准，BSD首先引入了它。

RLIMIT_MSGQUEUE

用户可以在POSIX消息队列中分配的最多字节。如果新建的消息超出限制，mp_open()函数会失败返回ENOMEM。它不属于POSIX标准，发送在内核2.6.8中引入，该限制项是Linux所特有的。

RLIMIT_NICE

进程可以降低nice value（提高优先级）的最大值。本章前面已经说明了，普通进程只能提高其nice value（降低优先级）。这个限制允许管理员规定进程可以合法地提高优先级的级数。因为nice value可能是负值，内核用20-rlim_cur表示。因此，如果限制设置为40，进程nice value最低为-20（最高优先级）。Linux 2.6.12内核引入了这个限制。

RLIMIT_NOFILE

该值比进程可以打开的最多文件数大一。任何超出限制的操作都会失败，并返回EMFILE。在BSD中，此限制名字也可以是RLIMIT_OFILE。

RLIMIT_NPROC

指定某个用户在系统任意时刻允许的最多进程数。任何超出限制的操作都会失败，fork()调用会返回EAGAIN。此限制不属于POSIX标准，而是由BSD引入。

RLIMIT_RSS

指定进程可以驻留在内存中的最大页数（即驻留集大小RSS）。仅在早期的2.4内核中强制有该限制；当前内核允许设置该限制，但不强制。此限制不属于POSIX，由BSD引入。

RLIMIT_RTTIME

指定一个实时进程在没有发起阻塞的系统调用时，最多可以消耗的CPU时间上限（单位是微秒）。一旦进程发起了阻塞的系统调用，CPU时间就重新设置为0。该限制可以避免实时进程运行得不到控制而导致系统崩溃。在Linux内核版本2.6.25中引入了该限制，它是Linux所特有的。

RLIMIT_RTPRIO

指定没有CAP_SYS_NICE权限的进程可以拥有的最大实时优先级。通常，非特权进程不会要求实时调度。此限制不属于POSIX，由2.6.12内核引入并为Linux所特有。

RLIMIT_SIGPENDING

指定用户消息队列中最多信号数。请求更多的信号将失败，sigqueue()这样的系统调用将返回EAGAIN。注意，可以无视这个限制而将一个尚未排入队列的信号实例加入该队列。因此，总是可以向进程传递SIGKILL和SIGTERM信号。此限制不属于POSIX，由Linux独有。

RLIMIT_STACK

指定栈的最大字节长度。超出限制将收到SIGSEGV信号。

在Linux内核中，以进程为单位管理资源限制。子进程在fork时从父进程继承资源限制，这些限制在exec调用时会起作用。

默认的限制值

默认的限制值取决于3个变量：初始软限制、初始硬限制和系统管理员。内核设置了初始软限制和初始硬限制，如表6-1所示。内核在init进程中设置这些限制值，由于子进程会继承父进程的限制值，所有后续进程都会继承init的软硬限制值。

表6-1　默认的软硬资源限制

可以通过两种方式改变默认限制：

任何进程都可以在0到硬限制的范围内增加软限制，也可以减少硬限制，子进程在调用fork时会继承更新的限制值。
有特殊权限的进程可以任意设置硬限制，子进程同样在调用fork时继承这些更新的限制值。

在正常的进程继承体系中，root进程很少会修改任何硬限制，因此，更多的是通过第一种方式修改默认限制，而不是第二种方式。实际上，对于进程的限制往往由用户通过shell设定，系统管理员可以进行设置来提供种类繁多的限制。比如在Bourne-again shell(bash)中，管理员可以使用ulimit命令来设置。注意，管理员不仅可以降低限制值，还可以提升软限制到硬限制，从而给用户提供更合理的限制。这一般是通过使用RLIMITSTACK，在很多系统上，该值都被设置为RLIM INFINITY。

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默认的限制值

6.7.1　限制项