А. Робачевский - Операционная система UNIX (1114671), страница 25
Текст из файла (страница 25)
раздел "Обработка ошибок").Заметим, что только один из флагов 0_RDONLY,быть указан в аргументе of lag.иможетФлаг o_SYNC гарантирует, что данные, записанные в файл и связанные соперацией записи изменения метаданных файла, будут сохранены на дис!ке до возврата из функцииЯдро кэширует данные, считываемыеили записываемые на дисковое устройство, для ускорения этих операций.Обычно запись данных в файл ограничивается записью в буферный кэшядра операционной системы, данные из которого впоследствии записыва!ются на диск. По умолчанию возврат из функциипроисходит по!сле записи в буферный кэш, не дожидаясь записи данных на диск.
Болееподробно работу буферного кэша мы рассмотрим в главе 4.Флагизменяет стандартное поведение функций чтения/записифайла. При указании этого флага возврат из функцийибу!дет происходить немедленно с кодом ошибки и установленным значениемerrno = EAGAIN, если ядро не может передать данные при чтении, на!пример, ввиду их отсутствия, или процессу требуется перейти в состояниесна при записи данных.Функция creat(2)Функция служит для создания обычного файла или изменения его атрибу!тов и имеет следующий вид:ttincludeint creat (const charКак и в случаеаргумент path определяет имя файла в файловойсистеме, a mode — устанавливаемые права доступа к файлу.
При этом вы!полняется ряд правил:Если идентификатор группы (GID) создаваемого файла не совпадаетс эффективным идентификатором группы (EGID) или идентифика!тором одной из дополнительных групп процесса, бит SGID аргумен!та mode очищается (если он был установлен).ООчищаются все биты, установленные в маске процессаОчищается флаг Sticky bit.Права доступа к файлу обсуждались в главе 1. Более детальная информа!ция приведена в разделе "Права доступа" этой главы.Если файл уже существует, его длина сокращается до 0, а права доступа ивладельцы сохраняются прежними. Вызов creat(2) эквивалентен следую!щему вызову функцииО| О| Оmode);www.books-shop.comРабота с файламиФункцияФункцияразрывает связь между файловым дескриптором и откры!тым файлом, созданную функциямиилиФункция имеет вид:intВ случае успехавозвращает нулевое значение, в противном случаевозвращаетсяа значение переменной errno указывает на причину не!удачи.Многие программы явно не используют close(2) при завершении выполне!ния.
Дело в том, что функция exit(2), вызываемая явно или неявно призавершении выполнения программы, автоматически закрывает открытыефайлы.Функциии dup2(2)Функциядескриптора:используется для дублирования существующего файловогоintФайловый дескриптор f i l d e s должен быть предварительно получен с по!мощью функций ореп(2), creat(2),или pipe(2). В случае ус!пешного завершения функциивозвращается новый файловый деск!риптор, свойства которого идентичны свойствам дескриптора fildes. Обауказывают на один и тот же файл, одно и то же смещение, начиная с ко!торого будет производиться следующая операция чтения или записи(файловый указатель), и определяют один и тот же режим работы с фай!лом.
Правило размещения нового файлового дескриптора аналогично ис!пользуемому в функцииФункцияделает то же самое, однако позволяет указать номер фай!лового дескриптора, который требуется получить после дублирования:intfildes, intФайловый дескриптор, подлежащий дублированию, передается в первомаргументеа новый дескриптор должен быть равен f i l d e s 2 . Ес!ли дескриптор fildes2 уже занят, сначала выполняется функцияВ качестве примера использования системного вызоварассмотримвариант реализации слияния потоков в командном интерпретаторе shell:$Фрагмент кода2>61ассоциацию стандартного потока вывода (1) с файломwww.books-shop.com126Глава 2.
Среда программирования UNIXfd =стандартный поток вывода в файлIслияние|Функция lseek(2)С файловым дескриптором связан файловый указатель, определяющий те!кущее смещение в файле, начиная с которого будет произведена после!дующая операция чтения или записи. В свою очередь каждая операциячтения или записи увеличивают значение файлового указателя на числосчитанных или записанных байт. При открытии файла, файловый указа!тель устанавливается равным 0 или, если указан флагравнымразмеру файла.
С помощью функции lseek(2) можно установить файловыйуказатель на любое место файла и тем самым обеспечить прямой доступ клюбой части файла. Функция имеет следующий вид:ttinclude <unistd.h>off_t lseek(int fildes,off_t offset,whence);Интерпретация аргумента o f f s e t зависит от аргумента whence, которыйможет принимать следующие значения:SEEK_CURУказатель смещается наSEEK_ENDУказатель смещается набайт от текущего положениябайт от конца файлаУказатель устанавливается равнымВ случае успеха функция возвращает положительное целое, равное теку!щему значению файлового указателя.Относительно системного вызова lseek(2) необходимо сделать два замеча!ния. 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 вы!ходить за пределы файла.
В этом случае, последующие операции записиприведут к увеличению размера файла и, в то же время, к образованиюдыры — пространства, формально незаполненного данными. В реальности,дыры заполняются нулями, но могут в ряде случаев привести к неприят!ным последствиям, с причиной и описанием которых вы сможете ознако!миться в главе 4 при обсуждении внутренней структуры файла.Функция read(2) и readv(2)Функции read(2) и readv(2) позволяют считывать данные из файла, на ко!торый указывает файловый дескриптор, полученный с помощью функцийwww.books-shop.comРабота с файламиpipe(2) или fcntl(2). Функции имеют сле!дующий вид:ssize_tttincludefildes, void *buf, size_t<sys/uio.h>fildes, struct iovec *iov,ssize_tАргументы, передаваемые функцииуказывают, что следует считатьnbyte байт из файла, связанного с дескриптором fildes, начиная с теку!щего значения файлового указателя. Считанные данные помещаются в бу!фер приложения, указатель на который передается в аргументе buf.
Послезавершения операции значение файлового указателя будет увеличено наnbyte.Функцияпозволяет выполнить iovcnt последовательных опера!ций чтения за одно обращение к readv(2). Аргумент iov указывает на мас!сив структур, каждый элемент которого имеет вид:struct {Указатель на начало буфераvoidРазмер буфераiov_len;Функциясчитывает данные из файла и последовательно размеща!ет их в нескольких буферах, определенных массивом iov.
Такой характерработы, проиллюстрированный на рис. 2.8, получил название scatter read(от scatter (англ.) — разбрасывать). Общее число считанных байт в нор!мальной ситуации равно сумме размеров указанных буферов.Функции write(2) и writev(2)Функциииочень похожи на функции read(2) иноиспользуются для записи данных в файл.
Функции имеют следующий вид:ttincludessize_tssize_tfildes, voidsize_t<sys/uio.h>fildes, struct iovecint iovcnt);Аргументы, передаваемые функцииуказывают, что следует запи!сать nbyte байт в файл, связанный с дескриптором fildes, начиная с те!кущего значения файлового указателя. Данные для записи находятся в бу!фере приложения, указанном аргументом buf.
После завершения опера!ции значение файлового указателя будет увеличено на nbyte.Аналогично функциифункцияпозволяет выполнитьiovcnt последовательных операций записи за одно обращение кwww.books-shop.comГлава 2. Среда программированияТакая операция ввода/вывода получила название gather (собирать), афункции ввода/вывода, использующие набор буферов, — общее названиеФайлРис. 2.8. Чтение файла с использованием нескольких буферовФункцияФункция pipe(2) служит для создания однонаправленного (симплексного)канала (также называемого анонимным каналом) обмена данными междудвумя родственными процессами.
Дело в том, что только родственныепроцессы (например, родительский и дочерний) имеют возможность полу!чить доступ к одному и тому же каналу. Этот аспект станет более понят!ным в ходе обсуждения в разделе "Создание и управление процессами"далее в этой главе. Функция имеет вид:intФункция возвращает два файловых дескриптора в массиве f ildes [чемслужит для чтения данных из канала, aзаписи данных в канал.при!! дляКаналы являются одним из способов организации межпроцессного взаи!модействия и будут подробно рассмотрены в главе 3. В качестве примераwww.books-shop.comРабота с файламииспользования pipe(2) можно привести возможность командного интерпре!татора — создание программных каналов, рассмотренное в главеОтметим, что буферизация данных в канале стандартно осуществляется пу!тем выделения дискового пространства в структуре файловой системы.
Та!ким образом, чтение и запись в канал связаны с дисковым вводом/выводом,что, безусловно, сказывается на производительности этого механизма. Со!временные операционные системы наряду с более совершенными средства!ми межпроцессного взаимодействия предлагают и более эффективные меха!низмы каналов. Так, например, SCO UNIX5.0) обеспечиваетработу каналов через специальную файловую систему — HPPS (High Per!formance Pipe System). С помощью HPPS данныев опера!тивной памяти, что существенно ускоряет операции записи и чтения.Функция fcntl(2)После открытия файла и получения ссылки на него в виде файлового де!скриптора процесс может производить различные файловые операции.Функцияпозволяет процессу выполнить ряд действий с файлом,используя его дескриптор, передаваемый в качестве первого аргумента:<fcntl.h>intint cmd,Функциявыполняет действие cmd с файлом, а возможный третийаргумент зависит от конкретного действия:F_DUPFDРазместить новый файловый дескриптор, значение которого большеили равно значению третьего аргумента.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
