dup系统调用的服务例程为sys_dup函数，定义在fs/fcntl.c中。sys_dup()的代码也许称得上是最简单的之一了，但是就是这么一个简单的系统调用，却成就了linux系统最著名的一个特性：输入/输出重定向。sys_dup()的主要工作就是用来“复制”一个打开的文件号，并使两个文件号都指向同一个文件，下面我们来分析一下它的代码。

1.sys_dup源码分析

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1. asmlinkagelongsys_dup(unsignedintfildes)//sys_dup函数的参数，即fildes，是文件描述符fd
2. {
3. intret=-EBADF;
4. structfile*file=fget(fildes);//通过文件描述符找到对应的文件
7. if(file)
8. ret=dupfd(file,0);//分配一个新的文件描述符fd，并将fd和file联系起来
9. returnret;
10. }

1.1fget(fildes)

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1. structfilefastcall*fget(unsignedintfd)
2. {
3. structfile*file;
4. structfiles_struct*files=current->files;//获得当前进程的打开文件表
7. rcu_read_lock();
8. file=fcheck_files(files,fd);//根据fd从打开文件表files里取出相应的file结构变量
9. if(file){
10. if(!rcuref_inc_lf(&file->f_count)){//增加引用
11. /*Fileobjectrefcouldntbetaken*/
12. rcu_read_unlock();
13. returnNULL;
14. }
15. }
16. rcu_read_unlock();
19. returnfile;
20. }
21. staticinlinestructfile*fcheck_files(structfiles_struct*files,unsignedintfd)
22. {
23. structfile*file=NULL;
24. structfdtable*fdt=files_fdtable(files);
27. if(fdmax_fds)
28. file=rcu_dereference(fdt->fd[fd]);
29. returnfile;
30. }

1.2dupfd(file, 0)

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1. staticintdupfd(structfile*file,unsignedintstart)
2. {
3. structfiles_struct*files=current->files;
4. structfdtable*fdt;
5. intfd;
8. spin_lock(&files->file_lock);
9. fd=locate_fd(files,file,start);//分配文件描述符
10. if(fd>=0){
11. /*locate_fd()mayhaveexpandedfdtable,loadtheptr*/
12. fdt=files_fdtable(files);//获得文件描述符表
13. FD_SET(fd,fdt->open_fds);//设置打开文件标记
14. FD_CLR(fd,fdt->close_on_exec);
15. spin_unlock(&files->file_lock);
16. fd_install(fd,file);//建立fd和file的联系，之后通过fd就可以找到file
17. }else{
18. spin_unlock(&files->file_lock);
19. fput(file);
20. }
23. returnfd;
24. }

2.内核初始化中的相关源码分析

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1. staticintinit(void*unused)
2. {
3. ...
4. if(sys_open((constchar__user*)"/dev/console",O_RDWR,0)<0)
5. printk(KERN_WARNING"Warning:unabletoopenaninitialconsole.\n");
6. //打开控制台，这样init进程就拥有一个控制台，并可以从中读取输入信息，也可以向其中写入信息
8. (void)sys_dup(0);//调用dup打开/dev/console文件描述符两次，这样控制太设备也可以供表述输出和标准错误使用(文件描述符为1和2)
9. (void)sys_dup(0);
10. //假设sys_open((constchar__user*)"/dev/console",O_RDWR,0)成功执行，init进程就拥有3个文件描述符(标准输入、标准输出和标准错误)
11. ...
12. }

3.系统重定向

我们通过一个简单的来讲解重定向。
当我们在shell下输入如下命令：“echo hello!”，这条命令要求shell进程执行一个可执行文件echo，参数为“hello!”。当shell接收到命令之后，先找到bin/echo，然后fork()出一个子进程让他执行bin/echo，并将参数传递给它，而这个进程从shell继承了三个标准文件，即标准输入（stdin），标准输出（stdout）和标准出错信息（stderr），它们三个的文件号分别为0、1、2。而至于echo进程的工作很简单，就是将参数“hello!”写道标准输出文件中去，通常都是我们的显示器上。但是如果我们将命令改成“echo hello! > foo”，则在执行时输出将会被重定向到磁盘文件foo中。我们假定在此之前该shell进程只有三个标准文件打开，文件号分别为0、1、2，以上命令行将按如下序列执行：

• (1) 打开或创建磁盘文件foo，如果foo中原来有内容，则清除原来内容，其文件号为3。
• (2) 通过dup()复制文件stdout，即将文件号1出的file结构指针复制到文件号4处，目的是将stdout的file指针暂时保存一下
• (3) 关闭stdout，即1号文件，但是由于4号文件对stdout也同时有个引用，所以stdout文件并未真正关闭，只是腾出1号文件号位置。
• (4) 通过dup()，复制3号文件（即磁盘文件foo），由于1号文件关闭，其位置空缺，故3号文件被复制到1号，即进程中原来指向stdout的指针指向了foo。
• (5) 通过系统调用fork()和exec()创建子进程并执行echo，子进程在执行echo前夕关闭3号和4号文件，只留下0、1、2三个文件，请注意，这时