本文基于Erlang OTP 27
Erlang中有一个端口数限制，当超出端口限制，部分服务将不能正常使用。
如创建网络进程、打开文件等等，常见的错误是返回system_limit。
现在我们来看看如何设置port_limit，并通过阅读源码看下其设置过程。
启动erlang，看看port_limit默认值是多少？
$erl
1> erlang:system_info(port_limit).
65536
2>
通过erlang:system_info(port_limit).，我们得知port_limit的默认值为65536。
接下来尝试设置port_limit的值，使用+Q参数设置，输入命令erl +Q 1
$erl +Q 1
bad number of ports 1
Usage: beam.smp [flags] [ -- [init_args] ]
The flags are:
...省略...
-Q number set maximum number of ports on this node;
valid range is [1024-134217727]
这里通过+Q 1，尝试将prot_limit设为1，但erlang提示bad number of ports 1，并且给出Q参数值范围[1024-134217727]，最小为1024，最大为134217727。
那么尝试将port_limit设为1025，输入命令erl +Q 1025
$erl +Q 1025
Erlang/OTP 27 [erts-15.2.3] [source] [64-bit] [smp:2:2] [ds:2:2:10] [async-threads:1]
Eshell V15.2.3 (press Ctrl+G to abort, type help(). for help)
1>
正常进入控制台，查询一下是否生效。输入erlang:system_info(port_limit).
1> erlang:system_info(port_limit).
2048
2>
这里显示的prot_limit为2048，为什么不是1025？
接下来尝试设置port_limit为最大值134217727，输入命令erl +Q 134217727
$erl +Q 134217727
Could not write tty mode to domain socket in spawn_init: 32
Aborted
Erlang直接退出，又是为什么？
我们来看看Erlang源码，为什么会这样！
erl_start为erl启动入口函数，通过暴力查找bad number of ports关键词，也可以定位到。
bad number of ports就是刚才我们执行erl +Q 1时，返回的错误信息。
erl_start所在文件路径为：/erts/emulator/beam/erl_init.c
void
erl_start(int argc, char **argv)
{
//...省略部分代码...
case 'Q': /* set maximum number of ports */ // +Q进入分支
arg = get_arg(argv[i]+2, argv[i+1], &i);
if (sys_strcmp(arg, "legacy") == 0)
legacy_port_tab = 1;
else {
errno = 0;
port_tab_sz = strtol(arg, NULL, 10); // 变量port_tab_sz保存+Q设置的参数值
if (errno != 0
|| port_tab_sz < ERTS_MIN_PORTS
|| ERTS_MAX_PORTS < port_tab_sz) { // 这就是为什么输入+Q 1时，会提示错误的原因
erts_fprintf(stderr, "bad number of ports %s\n", arg); // 如果不在可用范围内，则提示错误
erts_usage(); // 打印参数使用说明
}
port_tab_sz_ignore_files = 1;
}
break;
//...省略部分代码...
// 进行初始化
erl_init(ncpu,
proc_tab_sz,
legacy_proc_tab,
port_tab_sz, // 上面已经赋了值
port_tab_sz_ignore_files,
legacy_port_tab,
sys_proc_outst_req_lim,
time_correction,
time_warp_mode,
node_tab_delete_delay,
db_spin_count);
接下来看下erl_init函数。
static void
erl_init(int ncpu,
int proc_tab_sz,
int legacy_proc_tab,
int port_tab_sz,
int port_tab_sz_ignore_files,
int legacy_port_tab,
Uint sys_proc_outst_req_lim,
int time_correction,
ErtsTimeWarpMode time_warp_mode,
int node_tab_delete_delay,
ErtsDbSpinCount db_spin_count)
{
init_constant_literals();
erts_monitor_link_init();
erts_bif_unique_init();
erts_proc_sig_queue_init(); /* Must be after erts_bif_unique_init(); */
erts_init_time(time_correction, time_warp_mode);
erts_init_sys_common_misc();
erts_init_process(ncpu, proc_tab_sz, legacy_proc_tab);
erts_init_scheduling(no_schedulers,
no_schedulers_online,
erts_no_poll_threads,
no_dirty_cpu_schedulers,
no_dirty_cpu_schedulers_online,
no_dirty_io_schedulers
);
//...省略部分代码...
//调用erts_init_io函数，将port_tab_sz传入
erts_init_io(port_tab_sz, port_tab_sz_ignore_files, legacy_port_tab);
init_load();
再看看erts_init_io函数。
所在文件路径为erts/emulator/beam/io.c
void erts_init_io(int port_tab_size,
int port_tab_size_ignore_files,
int legacy_port_tab)
{
//...省略部分代码...
if (!port_tab_size_ignore_files) {
int max_files = sys_max_files();
if (port_tab_size < max_files)
port_tab_size = max_files;
}
if (port_tab_size > ERTS_MAX_PORTS) // 这里做了容错处理，防止prot_tab_size过大或过小
port_tab_size = ERTS_MAX_PORTS;
else if (port_tab_size < ERTS_MIN_PORTS)
port_tab_size = ERTS_MIN_PORTS;
erts_rwmtx_init_opt(&erts_driver_list_lock, &drv_list_rwmtx_opts, "driver_list", NIL,
ERTS_LOCK_FLAGS_PROPERTY_STATIC | ERTS_LOCK_FLAGS_CATEGORY_IO);
driver_list = NULL;
erts_tsd_key_create(&driver_list_lock_status_key,
"erts_driver_list_lock_status_key");
erts_tsd_key_create(&driver_list_last_error_key,
"erts_driver_list_last_error_key");
//调用erts_ptab_init_table函数
erts_ptab_init_table(&erts_port,
ERTS_ALC_T_PORT_TABLE,
NULL,
(ErtsPTabElementCommon *) &erts_invalid_port.common,
port_tab_size,
common_element_size, /* Doesn't need to be exact */
"port_table",
legacy_port_tab,
1);
继续看erts_ptab_init_table函数。
所在文件路径为erts/emulator/beam/erl_ptab.c
void
erts_ptab_init_table(ErtsPTab *ptab,
ErtsAlcType_t atype,
void (*release_element)(void *),
ErtsPTabElementCommon *invalid_element,
int size,
UWord element_size,
char *name,
int legacy,
int atomic_refc)
{
size_t tab_sz, alloc_sz;
Uint32 bits, cl, cli, ix, ix_per_cache_line, tab_cache_lines;
char *tab_end;
erts_atomic_t *tab_entry;
erts_rwmtx_opt_t rwmtx_opts = ERTS_RWMTX_OPT_DEFAULT_INITER;
rwmtx_opts.type = ERTS_RWMTX_TYPE_EXTREMELY_FREQUENT_READ;
rwmtx_opts.lived = ERTS_RWMTX_LONG_LIVED;
erts_rwmtx_init_opt(&ptab->list.data.rwmtx, &rwmtx_opts, name, NIL,
ERTS_LOCK_FLAGS_PROPERTY_STATIC | ERTS_LOCK_FLAGS_CATEGORY_GENERIC);
erts_atomic32_init_nob(&ptab->vola.tile.count, 0);
last_data_init_nob(ptab, ~((Uint64) 0));
// 这里的size就是上面传入的proc_tab_size变量，即我们要设置的端口限制数
/* A size that is a power of 2 is to prefer performance wise */
bits = erts_fit_in_bits_int32(size-1); // 英文注释写得很清楚“选择 2 的幂次方对于性能更有利”
size = 1 << bits; // 处理成2 的幂次方，因此当我们使用+Q 1025的时候，最终会变成2048。最接近 1025 的 2 的幂次方 是 2048。
if (size > ERTS_PTAB_MAX_SIZE) { // 这里的ERTS_PTAB_MAX_SIZE为134217728, 而ERTS_MAX_PORTS的定义为(ERTS_PTAB_MAX_SIZE-1)，即134217727
size = ERTS_PTAB_MAX_SIZE;
bits = erts_fit_in_bits_int32((Sint32) size - 1);
}
ptab->r.o.element_size = element_size;
ptab->r.o.max = size; // 最终生效值，而erlang:system_info(port_limit)返回的值正是这个ptab->r.o.max
tab_sz = ERTS_ALC_CACHE_LINE_ALIGN_SIZE(size*sizeof(erts_atomic_t)); // 假设我们的size是134217727，那么tab_sz = 134217727 * 8 = 1073741816
alloc_sz = tab_sz; // alloc_sz = tab_sz = 1073741816
if (!legacy) // 是否兼容旧代码，这个默认值为0，所以alloc_sz由1073741816变成2147483632，新版本的优化？
alloc_sz += ERTS_ALC_CACHE_LINE_ALIGN_SIZE(size*sizeof(erts_atomic_t)); // alloc_sz += 1073741816，即2147483632
ptab->r.o.tab = erts_alloc_permanent_cache_aligned(atype, alloc_sz); // 申请内存
tab_end = ((char *) ptab->r.o.tab) + tab_sz; // tab_end = 起始位置 + 1073741816
tab_entry = ptab->r.o.tab;
while (tab_end > ((char *) tab_entry)) { // 循环tab_end次即循环1073741816次
erts_atomic_init_nob(tab_entry, ERTS_AINT_NULL); // 初始化，最终占内存粗略计算为1073741816 / 1024 / 1024 = 1023.99999, 约1G内存
tab_entry++;
}
而刚才尝试erl +Q 134217727时， erlang直接退出了。原因就是测试机器只有1.6G可用内存，而这里已经占用了1G内存, 接下来因内存不足导致启动失败。
经测试如果将port_limit设为134217727，最终erlang进程约占1.5G内存。
通过阅读源码，我们了解到port_limit的设置过程。也解释了为什么设置1025时，实际生效值是2048，因为“选择 2 的幂次方对于性能更有利”，至于为什么有利，留给大家思考了。
另外就是port_limit越大，占用内存也越多。