Основы программирования в Linux

int fcntl(int fildes, int cmd, long arg);

С помощью системного вызова fcntl вы можете выполнить несколько разнородных операций над открытыми дескрипторами файлов, включая их дублирование, получение и установку флагов дескрипторов файлов, получение и установку флагов состояния файла и управление блокировкой файла (advisory file locking).

Различные операции выбираются разными значениями параметра команды cmd, как определено в файле fcntl.h. В зависимости от выбранной команды системному вызову может потребоваться третий параметр arg.

fcntl(fildes, F_DUPFD, newfd) — этот вызов возвращает новый дескриптор файла с числовым значением, равным или большим целочисленного параметра newfd. Новый дескриптор — копия дескриптора fildes. В зависимости от числа открытых файлов и значения newfd этот вызов может быть практически таким же, как вызов dup(fildes).

fcntl(fildes, F_GETFD) — этот вызов возвращает флаги дескриптора файла, как определено в файле fcntl.h. К ним относится FD_CLOEXEC, определяющий, закрыт ли дескриптор файла после успешного вызова одного из системных вызовов семейства exec.

fcntl(fildes, F_SETFD, flags) — этот вызов применяется для установки флагов дескриптора файла, как правило, только FD_CLOEXEC.

fcntl(fildes, F_GETFL) и fcntl(fildes, F_SETFL, flags) — эти вызовы применяются, соответственно, для получения и установки флагов состояния файла и режимов доступа. Вы можете извлечь режимы доступа к файлу с помощью маски O_ACCMODE, определенной в файле fcntl.h. Остальные флаги включают передаваемые значения в третьем аргументе вызову open с использованием O_CREAT. Учтите, что вы не можете задать все флаги. В частности, нельзя задать права доступа к файлу с помощью вызова fcntl.

Вызов fcntl также позволяет реализовать блокировку файла. См. более подробную информацию в разделе 2 интерактивного справочного руководства или главу 7, в которой мы обсуждаем блокировку файлов.

mmap

Система UNIX предоставляет полезное средство, позволяющее программам совместно использовать память, и, к счастью, оно включено в версию 2.0 и более поздние версии ядра Linux. Функция mmap (для отображения памяти) задает сегмент памяти, который может читаться двумя или несколькими программами и в который они могут записывать данные. Изменения, сделанные одной программой, видны всем остальным.

Вы можете применить то же самое средство для работы с файлами, заставив все содержимое файла на диске выглядеть как массив в памяти. Если файл состоит из записей, которые могут быть описаны структурами на языке С, вы сможете обновлять файл с помощью методов доступа к массиву структур.

Это становится возможным благодаря применению сегментов виртуальной памяти с набором особых прав доступа. Чтение из сегмента и запись в него заставляет операционную систему читать соответствующую часть файла на диске и писать данные в нее.

Функция mmap создает указатель на область памяти, ассоциированную с содержимым файла, доступ к которому осуществляется через открытый дескриптор файла.

#include

void *mmap(void *addr, size_t len, int prot, int flags, int fildes, off_t off);

Изменить начальную позицию порции данных файла, к которым выполняется обращение через совместно используемый сегмент, можно, передавая параметр off. Открытый дескриптор файла задается в параметре fildes. Объем данных, к которым возможен доступ (т. е. размер сегмента памяти), указывается в параметре len.

Параметр addr можно использовать для запроса конкретного адреса памяти. Если он равен нулю, результирующий указатель формируется автоматически. Последний вариант рекомендуется, потому что в противном случае трудно добиться переносимости; диапазоны доступных адресов в разных системах отличаются.

Параметр prot используется для установки прав доступа к сегменту памяти. Он представляет собой результат поразрядной операции or, примененной к следующим константам:

PROT_READ — сегмент может читаться;

PROT_WRITE — в сегмент можно писать;

PROT_EXEC — сегмент может выполняться;

PROT_NONE — к сегменту нет доступа.

Параметр flags контролирует, как изменения, сделанные программой в сегменте, отражаются в других местах; его возможные значения приведены в табл. 3.7.

Таблица 3.7

Константа	Описание
MAP_PRIVATE	Сегмент частный, изменения локальные
MAP_SHARED	Изменения сегмента переносятся в файл
MAP_FIXED	Сегмент должен располагаться по заданному адресу addr

Функция msync вызывает запись изменений в части или во всем сегменте памяти обратно а отображенный файл (или считывание из файла).