fd_flags |= FD_CLOEXEC; /* Add close-on-exec flag */
if (fcntl(fd, F_SETFD, fd_flags) < 0) /* Установить флаги */
/* обработать ошибки */
ЗАМЕЧАНИЕ. Флаг close-on-exec является собственностью дескриптора, а не лежащего в его основе файла. Поэтому новый дескриптор, возвращенный функциями
dup
или
dup2
(или
fcntl
с
F_DUPD
, которую мы намереваемся посмотреть), не наследует установки флага close-on-exec первоначального дескриптора. Если вам нужно установить его также и для нового дескриптора файла, вы должны не забыть сделать это сами. Такое поведение имеет смысл: если вы просто вызвали
dup
, копируя один конец канала в 0 или 1, вы не захотите, чтобы система закрыла его вместо вас, как только процесс осуществит exec!
История борьбы close-on-exec от
gawk
В языке awk операторы ввода/вывода используют обозначение перенаправления, сходное с обозначением для оболочки. Это включает односторонние каналы к и от подпроцесса:
print "something brilliant" > "/some/file" /* Вывод в файл */
getline my_record < "/some/other/file" /* Ввод из файла */
print "more words of wisdom" | "a_reader process" /* Вывод в подпроцесс */
"a_write_process" | getline some_input /* Ввод из подпроцесса */
У интерпретатора
awk
есть дескрипторы открытых файлов для всех перенаправлений файлов, а для обозначений каналов, создающих подпроцессы, интерпретатор
awk
создает канал, а затем осуществляет
fork
и
exec
оболочки для запуска команды, приведенной в строке.
Теперь на современных системах часть стартового кода библиотеки С времени исполнения (который запускается до вызова
main
) нуждается для управления использованием разделяемых библиотек во временно открытых файлах. Это означает, что для новой программы после исполнения
exec
должны быть по крайней мере один или два неиспользуемых дескриптора файла, иначе программа просто не будет работать
Однажды один пользователь сообщил, что когда в программе было максимальное количество открытых файлов, ни один процесс, для которого она пыталась использовать для конвейера
fork
и
exec
, не мог успешно начаться!
Вы, возможно, можете догадаться, что произошло. Порожденная оболочка унаследовала дескрипторы открытых файлов, которые
gawk
сама использовала для своих перенаправлений. Мы модифицировали
gawk
так, чтобы установить флаг close-on-exec для всех перенаправлений файлов и каналов, что и решило проблему.
9.4.3.2. Дублирование дескриптора файла
Когда аргумент
cmd
функции
fcntl
равен
F_DUPFD
, ее поведение похоже, но не идентично поведению
dup2
. В этом случае
arg
является дескриптором файла, представляющим наименьшее приемлемое значение для нового дескриптора файла:
int new_fd = fcntl(old_fd, F_DUPFD, 7);
/* Возвращаемое значение между 7 и максимумом или неудача */
int new_fd = dup2(old_fd, 7);
/* Возвращаемое значение 7 или неудача */
Вы можете имитировать поведение
dup
, которая возвращает наименьший свободный дескриптор файла, использовав '
fcntl(old_fd, F_DUPED, 0)
'.
Если вы помните, что дескрипторы файлов являются просто индексами внутренней таблицы, работа этой функции должна быть ясна. Третий аргумент просто предоставляет индекс, с которого ядро должно начать поиск неиспользуемого дескриптора файла.
Использовать ли в собственном коде
fcntl
с
F_DUPED
или
dup
или
dup2
, в значительной степени является делом вкуса. Все три функции API являются частью POSIX и широко поддерживаются. У нас легкое пристрастие к
dup
и
dup2
, поскольку они более специфичны в своих действиях, поэтому являются самодокументирующимися. Но поскольку все они довольно просты, эта аргументация может вас не убедить.
9.4.3.3. Работа с флагами статуса файла и режимами доступа
В разделе 4.6.3 «Возвращаясь к
open
» мы предоставили полный список флагов O_xx, которые принимает
open
. POSIX разбивает их по функциям, классифицируя в соответствии с табл. 9.4.
Таблица 9.4. Флаги O_xx для
open
,
creat
и
fcntl
Категория
Функции
Флаги
Доступ к файлу
open
,
fcntl
O_RDONLY
,
O_RDWR
,
O_WRONLY
Создание файла
open
O_CREAT
,
O_EXCL
,
O_NOCTTY
,
O_TRUNC
Статус файла
open
,
fcntl
O_APPEND
,
O_DSYNC
,
O_NONBLOCK
,
O_RSYNC
,
O_SYNC
Помимо первоначальной установки различных флагов с помощью
open
, вы можете использовать
fcntl
для получения текущих установок, а также их изменения. Это осуществляется с помощью значений
cmd
F_GETFL
и
F_SETFL
соответственно. Например, вы можете использовать эти команды для изменения установки неблокирующего флага,
O_NONBLOCK
, подобным образом:
int fd_flags;
if ((fd_flags = fcntl(fd, F_GETFL)) < 0)
/* обработать ошибку */
if ((fd_flags & O_NONBLOCK) != 0) { /* Установлен неблокирующий флаг */
fd_flags &= ~O_NONBLOCK; /* Сбросить его */
if (fcntl(fd, F_SETFL, fd_flags) != 0) /* Дать ядру новое значение */
/* обработать ошибку */
}
Помимо самих режимов именованная константа
O_ACCMODE
является маской, которую вы можете использовать для выделения из возвращаемого значения режимов прав доступа.
fd_flags = fcntl(fd, F_GETFL);
switch (fd_flags & O_ACCESS) {
case O_RDONLY:
/* ...действия только для чтения... */
break;
case O_WRONLY:
/* ...действия только для записи... */
break;
case O_RDWR:
/* ...действия для чтения и записи... */
break;
}
POSIX требует, чтобы
O_RDONLY
,
O_RDWR
и
O_WRONLY
были побитово различными, таким образом, гарантируется, что код, подобный только что показанному, будет работать и является простым способом определения того, как был открыт произвольный дескриптор файла.
Используя
F_SETFL
вы можете также изменить эти режимы, хотя по-прежнему применяется проверка прав доступа. Согласно справочной странице GNU/Linux fcnlt(2) флаг
O_APPEND
не может быть сброшен, если он использовался при открытии файла.
9.4.3.4. Неблокирующий ввод/вывод для каналов и FIFO
Ранее для описания способа работы каналов мы использовали сравнение с двумя людьми, моющими и вытирающими тарелки с использованием сушилки; когда сушилка заполняется, останавливается моющий, а когда она пустеет, останавливается вытирающий. Это блокирующее поведение: производитель или потребитель блокируются в вызове
write
или
read
, ожидая либо освобождения канала, либо появления в нем данных.