Андрей Робачевский - Операционная система UNIX

$ runme >/home/andrei/run.log

Фрагмент кода

...

/* Закроем ассоциацию стандартного потока вывода (1)

с файлом (терминалом) */

close(1);

/* Назначим стандартный поток вывода в файл /home/andrei/run.log.

Поскольку файловый дескриптор 1 свободен, мы можем рассчитывать

на его получение. */

fd = open("/home/andrei/run.log",

O_WRONLY | O_CREATE | O_TRUNC);

...

В случае неудачи open(1) возвратит -1, а глобальная переменная errnoбудет содержать код ошибки (см. раздел "Обработка ошибок").

Заметим, что только один из флагов O_RDONLY, O_WRONLYи O_RDWRможет быть указан в аргументе oflag.

Флаг O_SYNCгарантирует, что данные, записанные в файл и связанные с операцией записи изменения метаданных файла, будут сохранены на диске до возврата из функции write(2) . Ядро кэширует данные, считываемые или записываемые на дисковое устройство, для ускорения этих операций. Обычно запись данных в файл ограничивается записью в буферный кэш ядра операционной системы, данные из которого впоследствии записываются на диск. По умолчанию возврат из функции write(2) происходит после записи в буферный кэш, не дожидаясь записи данных на диск. Более подробно работу буферного кэша мы рассмотрим в главе 4.

Флаг O_NONBLOCKизменяет стандартное поведение функций чтения/записи файла. При указании этого флага возврат из функций read(2) и write(2) будет происходить немедленно с кодом ошибки и установленным значением errno = EAGAIN, если ядро не может передать данные при чтении, например, ввиду их отсутствия, или процессу требуется перейти в состояние сна при записи данных.

Функция служит для создания обычного файла или изменения его атрибутов и имеет следующий вид:

#include

int creat(const char *path, mode_t mode);

Как и в случае open(2) , аргумент path определяет имя файла в файловой системе, a mode— устанавливаемые права доступа к файлу. При этом выполняется ряд правил:

□ Если идентификатор группы (GID) создаваемого файла не совпадает с эффективным идентификатором группы (EGID) или идентификатором одной из дополнительных групп процесса, бит SGID аргумента modeочищается (если он был установлен).

□ Очищаются все биты, установленные в маске процесса

□ Очищается флаг Sticky bit.

Права доступа к файлу обсуждались в главе 1. Более детальная информация приведена в разделе "Права доступа" этой главы.

Если файл уже существует, его длина сокращается до 0, а права доступа и владельцы сохраняются прежними. Вызов creat(2 ) эквивалентен следующему вызову функции open(2) :

open(path, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, mode);

Функция close(2) разрывает связь между файловым дескриптором и открытым файлом, созданную функциями creat(2) , open(2) , dup(2) , pipe(2) или fcntl(2) . Функция имеет вид:

#include

int close(int fildes);

В случае успеха close(2) возвращает нулевое значение, в противном случае возвращается -1, а значение переменной errnoуказывает на причину неудачи.

Многие программы явно не используют close(2) при завершении выполнения. Дело в том, что функция exit(2) , вызываемая явно или неявно при завершении выполнения программы, автоматически закрывает открытые файлы.

Функция dup(2) используется для дублирования существующего файлового дескриптора:

int dup(int fildes);

Файловый дескриптор fildesдолжен быть предварительно получен с помощью функций open(2) , creat(2) , dup(2) , dup2(2) или pipe(2) . В случае успешного завершения функции dup(2) возвращается новый файловый дескриптор, свойства которого идентичны свойствам дескриптора fildes. Оба указывают на один и тот же файл, одно и то же смещение, начиная с которого будет производиться следующая операция чтения или записи (файловый указатель), и определяют один и тот же режим работы с файлом. Правило размещения нового файлового дескриптора аналогично используемому в функции open(2) .

Функция dup2(2) делает то же самое, однако позволяет указать номер файлового дескриптора, который требуется получить после дублирования:

int dup2(int fildes, int fildes2);

Файловый дескриптор, подлежащий дублированию, передается в первом аргументе ( fildes), а новый дескриптор должен быть равен fildes2. Если дескриптор fildes2уже занят, сначала выполняется функция close(fildes2).

В качестве примера использования системного вызова dup2(2) рассмотрим вариант реализации слияния потоков в командном интерпретаторе shell:

$ runme >/tmp/file1 2>&1

Фрагмент кода

...

/* Закроем ассоциацию стандартного потока вывода (1)

с файлом (терминалом) */

close(1);

/* Назначим стандартный поток вывода в файл

/tmp/file1 (fd==1) */

fd = open("/tmp/file1", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC);

/* Выполним слияние потоков */

dup2(fd, 2);

...

С файловым дескриптором связан файловый указатель , определяющий текущее смещение в файле, начиная с которого будет произведена последующая операция чтения или записи. В свою очередь каждая операция чтения или записи увеличивают значение файлового указателя на число считанных или записанных байт. При открытии файла, файловый указатель устанавливается равным 0 или, если указан флаг O_APPEND, равным размеру файла. С помощью функции lseek(2) можно установить файловый указатель на любое место файла и тем самым обеспечить прямой доступ к любой части файла. Функция имеет следующий вид:

#include

off_t lseek(int fildes, off_t offset, int whence);

Интерпретация аргумента offsetзависит от аргумента whence, который может принимать следующие значения:

В случае успеха функция возвращает положительное целое, равное текущему значению файлового указателя.

Относительно системного вызова lseek(2) необходимо сделать два замечания. Во-первых, lseek(2) не инициирует никакой операции ввода/вывода, лишь изменяя значения файлового указателя в файловой таблице ядра. Во-вторых, смещение, указанное в качестве аргумента lseek(2) , может выходить за пределы файла. В этом случае, последующие операции записи приведут к увеличению размера файла и, в то же время, к образованию дыры — пространства, формально незаполненного данными. В реальности, дыры заполняются нулями, но могут в ряде случаев привести к неприятным последствиям, с причиной и описанием которых вы сможете ознакомиться в главе 4 при обсуждении внутренней структуры файла.