Linux內核（kernel）利用文件描述符（file descriptor）來訪問文件。文件描述符是非負整數。打開現存文件或新建文件時，內核會返回一個文件描述符。在Linux系統中，讀寫文件也需要使用Linux文件描述符來指定待讀寫的文件。

實際上，文件描述符是一個索引值，指向內核為每一個進程所維護的該進程打開文件的記錄表。當程序打開一個現有文件或者創建一個新文件時，內核向進程返回一個文件描述符。在程序設計中，一些涉及底層的程序編寫往往會圍繞著文件描述符展開。但是文件描述符這一概念往往只適用于UNIX、Linux這樣的操作系統。

習慣上，標準輸入（standard input）的Linux文件描述符是 0，標準輸出（standard output）是 1，標準錯誤（standard error）是 2。盡管這種習慣并非Unix內核的特性，但是因為一些 shell 和很多應用程序都使用這種習慣，因此，如果內核不遵循這種習慣的話，很多應用程序將不能使用。因此，在Linux的系統調用中，大量的系統調用都是依賴于Linux文件描述符。

先說files，它是一個文件指針數組。一般來說，一個進程會從files[0]讀取輸入，將輸出寫入files[1]，將錯誤信息寫入files[2]。

舉個例子，以我們的角度 C 語言的printf函數是向命令行打印字符，但是從進程的角度來看，就是向files[1]寫入數據；同理，scanf函數就是進程試圖從files[0]這個文件中讀取數據。

每個進程被創建時，files的前三位被填入默認值，分別指向標準輸入流、標準輸出流、標準錯誤流。我們常說的「文件描述符」就是指這個文件指針數組的索引，所以程序的文件描述符默認情況下 0 是輸入，1 是輸出，2 是錯誤。

進程獲取文件描述符最常見的方法是通過本機子例程open或create獲取或者通過從父進程繼承。后一種方法允許子進程同樣能夠訪問由父進程使用的文件。文件描述符對于每個進程一般是特定的。當用fork子例程創建某個子進程時，該子進程會獲得其父進程所有文件描述符的副本，這些文件描述符在執行fork時打開。在由fcntl、dup和dup2子例程復制或拷貝某個進程時，會發生同樣的復制過程。

對于每個進程，操作系統內核在u_block結構中維護文件描述符表，所有的文件描述符都在該表中建立索引。到這里，我們不難看出「Linux 中一切皆文件」設計思路的高明了，不管是設備、另一個進程、socket 套接字還是真正的文件，全部都可以讀寫，統一裝進一個簡單的files數組，進程通過簡單的文件描述符訪問相應資源，具體細節交于操作系統，有效解耦，優美高效。

實際上，Linux文件描述符看成是一種系統資源，可以通過相應的命令來查看文件描述符的上限。每一個文件描述符會與一個打開文件相對應，同時，不同的文件描述符也會指向同一個文件。在本站的Linux教程中，對Linux文件描述符的使用有著詳細的講解，想要快速掌握Linux文件描述符的小伙伴可以前去觀看學習。