4.6.3. Возвращаясь к open()

4.6.3. Возвращаясь к open()

Вы можете вспомнить объявление для open():

int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

Ранее мы сказали, что при открытии файла для простого ввода/вывода мы можем игнорировать аргумент mode. Хотя, посмотрев на creat(), вы, возможно, догадались, что open() также может использоваться для создания файлов и что в этом случае используется аргумент mode. Это в самом деле так.

Помимо флагов O_RDONLY, O_WRONLY и O_RDWR, при вызове open() могут добавляться с использованием поразрядного OR дополнительные флаги. Стандарт POSIX предоставляет ряд этих дополнительных флагов. В табл. 4.7 представлены флаги, которые используются для большинства обычных приложений.

Таблица 4.7. Дополнительные флаги POSIX для open()

Флаг Значение
O_APPEND Принудительно осуществляет все записи в конец файла
O_CREAT Создает новый файл, если он не существует.
O_EXCL При использовании вместе с O_CREAT возвращает ошибку, если файл уже существует
O_TRUNC Урезает файл (устанавливает его длину в 0), если он существует.

Если даны O_APPEND и O_TRUNC, можно представить, как оболочка могла бы открывать или создавать файлы, соответствующие операторам > и >>. Например:

int fd;

extern char *filename;

mode_t mode = S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IWGRP|S_IROTH|S_IWOTH; /* 0666 */

fd = open(filename, O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC, mode); /* для > */

fd = open(filename, O_CREAT | O_WRONLY | O_APPEND, mode); /* для >> */

Обратите внимание, что флаг O_EXCL здесь не используется, поскольку как для >, так и для >> не является ошибкой существование файла. Запомните также, что система применяет к запрошенным правам доступа umask.

Также легко видеть, что, по крайней мере концептуально, creat() можно было бы легко написать следующим образом:

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

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

}

ЗАМЕЧАНИЕ. Если файл открыт с флагом O_APPEND, все данные будут записаны в конец файла, даже если текущее смещение было восстановлено с помощью lseek().

Современные системы предоставляют дополнительные флаги с более специализированным назначением. Они кратко описаны в табл. 4.8.

Таблица 4.8. Дополнительные расширенные флаги POSIX для open()

Флаг Значение
O_APPEND Принудительно осуществляет все записи в конец файла
O_CREAT Создает новый файл, если он не существует.
O_EXCL При использовании вместе с O_CREAT возвращает ошибку, если файл уже существует
O_TRUNC Урезает файл (устанавливает его длину в 0), если он существует.

Флаги O_DSYNC, O_RSYNC и O_SYNC требуют некоторых пояснений. Системы Unix (включая Linux) содержат внутренний кэш дисковых блоков, который называется буферным кэшем (buffer cache). Когда возвращается системный вызов write(), данные, переданные операционной системе, были скопированы в буфер в буферном кэше. Они необязательно были записаны на диск.

Буферный кэш значительно повышает производительность: поскольку дисковый ввод/ вывод часто на порядок и медленнее операций центрального процессора и памяти, программы значительно снизили бы производительность, если бы им пришлось ждать завершения каждой записи на диск. Вдобавок, если данные были недавно записаны на диск, при последующем чтении тех же данных они уже находились бы в буферном кэше, откуда их можно вернуть немедленно, не дожидаясь завершения операции чтения с диска.

Системы Unix осуществляют также опережающее чтение; поскольку чтение в большинстве случаев последовательное, операционная система после прочтения одного блока осуществляет чтение нескольких дополнительных последовательных блоков таким образом, что эта информация будет уже находиться в кэше, когда программа ее запросит. Если один и тот же файл читают несколько программ, они все получают преимущество, поскольку все получают свои данные из одной копии дисковых блоков файла в буферном кэше.

Все это кэширование, конечно, замечательно, но бесплатного обеда не бывает. В то время, пока данные находятся в буферном кэше и до того, как они будут записаны на диск, есть небольшое, но вполне реальное окно, в котором может случиться катастрофа; например, если выключат питание. Современные дисковые приводы обостряют эту проблему: у многих из них есть собственные внутренние буферы, поэтому при записи данных на диск они могут оказаться не записанными на носитель при выключении питания! Это может быть значительной проблемой для небольших систем, которые не находятся в информационном центре с контролируемым энергоснабжением или не имеют источников бесперебойного питания (UPS).[50]

Для большинства приложений вероятность того, что данные в буферном кэше могут быть нечаянно потеряны, довольно низка. Однако, для некоторых приложений любой такой шанс неприемлем. Поэтому в системе Unix было введено понятие синхронного ввода/вывода, при котором программе гарантируется, что по возвращении из системного вызова данные безопасно записаны на физическое устройство хранения.

Флаг O_DSYNC гарантирует целостность данных; данные и любая другая информация, которую операционная система должна найти, записываются на диск до возвращения write(). Однако, вспомогательные данные, такие, как время модификации или доступа к файлу, могут быть не записаны на диск. Флаг O_SYNC требует, чтобы эти данные также были записаны на диск до возвращения write(). (Здесь тоже нет бесплатного обеда; синхронные записи могут серьезно повлиять на производительность программы, заметно ее снизив.)

Флаг O_RSYNC предназначен для чтения данных: если read() находит данные в буферном кэше, которые были назначены для записи на диск, функция не вернет эти данные до тех пор, пока они не будут записаны. Два других флага влияют на это: в частности, O_SYNC заставит read() ждать, пока не будут также записаны и вспомогательные данные.

ЗАМЕЧАНИЕ. Что касается ядра версии 2.4, Linux рассматривает все три флага одинаково со значением флага O_SYNC. Более того, Linux определяет дополнительные флаги, которые специфичны для Linux и предназначены для специального использования. Дополнительные подробности см. в справочной странице GNU/Linux для open(2).

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

5.1 OPEN

Из книги Архитектура операционной системы UNIX автора Бах Морис Дж

5.1 OPEN Вызов системной функции open (открыть файл) — это первый шаг, который должен сделать процесс, чтобы обратиться к данным в файле. Синтаксис вызова функции open:fd = open(pathname, flags, modes);где pathname — имя файла, flags указывает режим открытия (например, для чтения или записи), а modes


10.1.2.1 Open

Из книги Photoshop. Лучшие фильтры автора Бондаренко Сергей

10.1.2.1 Open При открытии устройства ядро следует той же процедуре, что и при открытии файлов обычного типа (см. раздел 5.1), выделяя в памяти индексы, увеличивая значение счетчика ссылок и присваивая значение точки входа в таблицу файлов и пользовательского дескриптора файла.


Rip Open (Разрыв и открытие)

Из книги UNIX: взаимодействие процессов автора Стивенс Уильям Ричард

Rip Open (Разрыв и открытие) Фильтр Rip Open (Разрыв и открытие) дополняет фильтры Xenofex 2, имитирующие поведение бумаги (Crumple (Мятый) и Burnt Edges (Опаленные края)). Фильтр Rip Open (Разрыв и открытие) позволяет «разорвать» изображение в указанном месте. При этом картинка будет не просто


The Open Group

Из книги MySQL: руководство профессионала автора Паутов Алексей В

The Open Group The Open Group (Открытая группа) была сформирована в 1996 году объединением X/Open Company (основана в 1984 году) и Open Software Foundation (OSF, основан в 1988 году). Эта группа представляет собой международный консорциум производителей и потребителей из промышленности, правительства и


5.2.9.2. Инструкция OPEN

Из книги TCP/IP Архитектура, протоколы, реализация (включая IP версии 6 и IP Security) автора Фейт Сидни М

5.2.9.2. Инструкция OPEN OPEN cursor_nameЭта инструкция открывает предварительно объявленный


1.9 Open System Interconnection

Из книги Scrum и XP: заметки с передовой автора Книберг Хенрик

1.9 Open System Interconnection Взаимодействие открытых систем (Open System Interconnection — OSI) стало результатом международных усилий по созданию компьютерных коммуникационных стандартов и базовых прикладных служб. Формально OSI разработана в рамках Международной организации по


Возвращаясь к реальности

Из книги Программирование на языке Ruby [Идеология языка, теория и практика применения] автора Фултон Хэл

Возвращаясь к реальности У вас, наверное, сложилось впечатление, что у нас есть тестеры во всех Scrum-командах, и что мы обзавелись ещё одной огромной командой тестеров, которые после каждого спринта проводят приёмочное тестирование всех готовых продуктов.Ну … это не так


5.4.4.2. Возвращаясь к V7 cat

Из книги Реконизм. Как информационные технологии делают репутацию сильнее власти, а открытость — безопаснее приватности автора Сименко Илья Александрович


14.5.1. Open Systems Interconnection

Из книги Операционная система UNIX автора Робачевский Андрей М.

14.5.1. Open Systems Interconnection Каждый раз, когда вы передаете данные по сети, они как-то перетекают от вашего компьютера к серверу или другому компьютеру. Как это происходит? Вы, наверное, скажете, что по специальному сетевому протоколу, и будете правы. Но существует множество их


Open Source

Из книги Linux Mint и его Cinnamon. Очерки применителя автора Федорчук Алексей Викторович


X/Open

Из книги Linux и все, все, все... Статьи и колонки в LinuxFormat, 2006-2013 автора Федорчук Алексей Викторович

X/Open В 1984 году ряд европейских компьютерных компаний сформировал некоммерческую организацию, получившую название X/Open. Название полностью отражает цель этой организации — разработку общего набора интерфейсов операционной системы, согласованного между различными


Функция open(2)

Из книги автора

Функция open(2) Открывает указанный файл для чтения или записи и имеет следующий вид:#include <fcntl.h>int open(const char *path, int oflag, mode_t mode);Первый аргумент (path) является указателем на имя файла. Это имя может быть как абсолютным (начинающимся с корневого каталога /), так и относительным


Возвращаясь к современности

Из книги автора

Возвращаясь к современности Однако надо возвратиться к первому герою и обрисовать современное положение дел. Вышедший 31 мая релиз 17 Qiana был представлен, как уже говорилось, основными десктопными редакциями с Cinnamon и MATE в качестве рабочих сред, в сборках для 32- 64-разрядных