fd 数字复用以后，旧资源去了哪里¶

程序把 fd 存在一个整数里，关闭后又打开文件，发现新文件拿到了同一个数字。再拿旧整数写入，写到了哪里？这个问题把描述符表、打开文件对象、偏移和异步身份连在了一起。

实验代码是源码包中的 labs/mechanisms.c:fd_lab()。运行前按环境说明进入工具容器。

分开看三个层次¶

fd 是进程描述符表的索引；表项引用内核的打开文件描述（open file description），后者保存文件偏移和状态标志。再次 open 同一路径通常建立新的打开文件描述；dup 新增表项，并引用原来的打开文件描述。open 手册、dup 手册

进程表项                  打开文件描述               文件内容
one ─┐
     ├─────────────────→ A：offset 共享 ─────────→ ABCDEF
two ─┘（dup）
three ─────────────────→ A2：offset 独立 ────────→ ABCDEF

把 int saved = one 理解为复制一个索引值。它没有新增表项，也没有保住资源。dup(one) 才建立另一份描述符引用。

按每一步推导结果¶

fd_lab() 用临时文件 A 写入 ABCDEF，定位到开头；建立 two = dup(one) 和 three = open(A, O_RDONLY)。下面的表对照源码里的断言：

操作	读到的字节 / 结果	A 共享偏移	A2 独立偏移
`read(one, 1)`	A	1	0
`read(two, 1)`	B	2	0
`read(three, 1)`	A	2	1
`close(one)`	表项删除，two 仍有效	2	1
`read(two, 1)`	C	3	1
`open(B, O_RDWR)`	受控实验中复用 one 的编号	3	1
`write(saved, "NEW", 3)`	写入 B	3	1

前四步说明关闭一个表项不等于销毁所有引用。后两步说明数字相同不等于身份相同。本实验在单线程中控制所有 fd 分配，因此可以断言低编号复用；真实服务的其他线程也可能在这个空隙分配 fd。

运行，并在系统调用层核对¶

容器内源码根目录：

make -C labs all
./build/labs/mechanisms fd
strace -f -e trace=openat,dup,close,read,write,lseek \
  -o build/fd-syscalls.log ./build/labs/mechanisms fd

fd 参数只运行本节实验。对应的预期记录是：

{"lab":"L1-fd-dup-offset-reuse","result":"PASS"}
{"lab":"L1-errno-only-after-failure","result":"PASS"}
{"lab":"all-fd-resources-return-to-baseline","result":"PASS"}

查看 build/fd-syscalls.log 中带 platform-fd-a- / platform-fd-b- 的临时路径，跟踪对应 fd 的 dup/read/close/openat。编号由本次进程环境决定，无需与某个示例编号一致。程序的断言核对读到的字节，trace 核对引用关系的操作顺序。

返回值决定怎样解释错误¶

对 open 检查 fd < 0，fd=0 可以合法。对 read，正数是实际读取量，0 在这里表示 EOF，负数才按接口约定解释 errno。成功调用没有义务清空先前的 errno；pthread 的许多接口则直接返回错误码。

Linux close 报错后不能盲目按同一数字重试：描述符通常已被释放，其他线程可能复用了它。是否需要预先 fsync、如何报告落盘错误，应按文件用途设计。close 手册的重试说明

异步系统还要保存代际身份¶

事件循环已经取出一个 ready batch，处理第一项时关闭某个 fd，随后新连接复用该数字；batch 后面的旧记录仍留在用户空间。此时只比 fd 数字可能把旧事件交给新对象。

labs/extra.c:stale() 用保存的旧 epoll 记录与新 generation 对照，展示这种身份检查。可在容器内执行 ./build/labs/mechanisms extra 查看它与公平性等补充实验的结果。实际设计可使用受保护的 slot + generation，保证访问前能确认对象属于当前代际；销毁和引用规则仍需另外落实。事件与时间进一步讨论 ready 信息和真正工作之间的区别。

同样的问题会出现在 buffer、SDK 请求和驱动对象中。引用保护寿命，锁保护访问的并发规则，generation 识别对象版本；各自承担的职责需要写进接口。设备解绑展示持有引用却已经禁止新工作的对象，exec 描述符案例讨论继承边界。完成单节观察后，用 make -C labs test 跑全部机制与构建回归。