C语言系统资源控制（getrlimit && setrlimit)

在linux系统中，Resouce limit指在一个进程的执行过程中，它所能得到的资源的限制，比如进程的core file的最大值，虚拟内存的最大值等。

Resouce limit的大小可以直接影响进程的执行状况。其有两个最重要的概念：soft limit 和 hard limit。


struct rlimit {
     rlim_t rlim_cur; /* Soft limit */
     rlim_t rlim_max; /* Hard limit (ceiling for rlim_cur) */
};
soft limit是指内核所能支持的资源上限。比如对于RLIMIT_NOFILE(一个进程能打开的最大文件数，内核默认是1024)，soft limit最大也只能达到1024。对于RLIMIT_CORE(core文件的大小，内核不做限制)，soft limit最大能是unlimited。
hard limit在资源中只是作为soft limit的上限。当你设置hard limit后，你以后设置的soft limit只能小于hard limit。要说明的是，hard limit只针对非特权进程，也就是进程的有效用户ID(effective user ID)不是0的进程。具有特权级别的进程(具有属性CAP_SYS_RESOURCE)，soft limit则只有内核上限。


我们可以来看一下下面两条命令的输出。

sishen@sishen:~$ ulimit -c -n -s
core file size (blocks, -c) 0
open files             (-n) 1024
stack size     (kbytes, -s) 8192

sishen@sishen:~$ ulimit -c -n -s -H
core file size (blocks, -c) unlimited
open files             (-n) 1024
stack size     (kbytes, -s) unlimited

-H表示显示的是hard limit。从结果上可以看出soft limit和hard limit的区别。unlimited表示no limit, 即内核的最大值。


对于resouce limit的读取修改，有两种方法。

    * 使用shell内建命令ulimit
    * 使用getrlimit和setrlimit API

ulimit是改变shell的resouce limit，并达到改变shell启动的进程的resouce limit效果(子进程继承)。
usage：ulimit [-SHacdefilmnpqrstuvx [limit]]
当不指定limit的时候，该命令显示当前值。这里要注意的是，当你要修改limit的时候，如果不指定-S或者-H，默认是同时设置soft limit和hard limit。也就是之后设置时只能减不能增。所以，建议使用ulimit设置limit参数是加上-S。


getrlimit和setrlimit的使用也很简单，manpage里有很清楚的描述。
int getrlimit(int resource, struct rlimit *rlim);
int setrlimit(int resource, const struct rlimit *rlim);
需要注意的是你在setrlimit，需要检查是否成功来判断新值有没有超过hard limit。如下例：
if (getrlimit(RLIMIT_CORE, &rlim)==0) {
    rlim_new.rlim_cur = rlim_new.rlim_max = RLIM_INFINITY;
    if (setrlimit(RLIMIT_CORE, &rlim_new)!=0) {
       /* failed. try raising just to the old max */
       rlim_new.rlim_cur = rlim_new.rlim_max =
       rlim.rlim_max;
       (void) setrlimit(RLIMIT_CORE, &rlim_new);
    }
}
Linux系统调用--getrlimit/setrlimit函数详解 功能描述：
获取或设定资源使用限制。每种资源都有相关的软硬限制，软限制是内核强加给相应资源的限制值，硬限制是软限制的最大值。非授权调用进程只可以将其软限制指 定为0~硬限制范围中的某个值，同时能不可逆转地降低其硬限制。授权进程可以任意改变其软硬限制。RLIM_INFINITY的值表示不对资源限制。


用法：
include
#include

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


参数：
resource：可能的选择有

RLIMIT_AS //进程的最大虚内存空间，字节为单位。
RLIMIT_CORE //内核转存文件的最大长度。
RLIMIT_CPU //最大允许的CPU使用时间，秒为单位。当进程达到软限制，内核将给其发送SIGXCPU信号，这一信号的默认行为是终止进程的执行。然而，可以捕捉信 号，处理句柄可将控制返回给主程序。如果进程继续耗费CPU时间，核心会以每秒一次的频率给其发送SIGXCPU信号，直到达到硬限制，那时将给进程发送 SIGKILL信号终止其执行。
RLIMIT_DATA //进程数据段的最大值。
RLIMIT_FSIZE //进程可建立的文件的最大长度。如果进程试图超出这一限制时，核心会给其发送SIGXFSZ信号，默认情况下将终止进程的执行。
RLIMIT_LOCKS //进程可建立的锁和租赁的最大值。
RLIMIT_MEMLOCK //进程可锁定在内存中的最大数据量，字节为单位。
RLIMIT_MSGQUEUE //进程可为POSIX消息队列分配的最大字节数。
RLIMIT_NICE //进程可通过setpriority() 或 nice()调用设置的最大完美值。
RLIMIT_NOFILE //指定比进程可打开的最大文件描述词大一的值，超出此值，将会产生EMFILE错误。
RLIMIT_NPROC //用户可拥有的最大进程数。
RLIMIT_RTPRIO //进程可通过sched_setscheduler 和 sched_setparam设置的最大实时优先级。
RLIMIT_SIGPENDING //用户可拥有的最大挂起信号数。
RLIMIT_STACK //最大的进程堆栈，以字节为单位。

rlim：描述资源软硬限制的结构体，原型如下

struct rlimit {
    rlim_t rlim_cur; /* Soft limit */
    rlim_t rlim_max; /* Hard limit (ceiling for rlim_cur) */
};

返回说明：
成功执行时，返回0。失败返回-1，errno被设为以下的某个值
EFAULT：rlim指针指向的空间不可访问
EINVAL：参数无效
EPERM：增加资源限制值时，权能不允许