Linux 檔案描述符機制詳解

Linux 遵循「一切皆檔案」哲學，進程存取檔案、裝置、Socket、管道皆透過檔案描述符（File Descriptor, FD）完成。

核心流程

1. 用戶程式發起 open() 系統呼叫，從用戶空間進入核心。
2. 核心驗證權限，分配 struct file 結構（含讀寫位移、磁碟位置等），放入進程 PCB 的檔案描述符表，索引值即為 FD。
3. FD 返回用戶空間，後續 read()/write()/close() 皆以此 FD 為參數操作。

三大預設檔案描述符

printf/scanf 等標準庫函數最終皆透過這三個 FD 與終端互動。理解 FD 機制是掌握 Linux I/O 重導向、多工、網路程式設計的基石。