Когда вы создаете файл с помощью системного вызова open или creat, параметр mode сравнивается с текущим значением переменной
umask
. Любой бит, установленный в параметре
mode
и одновременно в переменной
umask
, удаляется. В результате пользователи могут настроить свое окружение, например, потребовав не создавать никаких файлов с правом на запись для остальных, даже если программа, создающая файл, требует предоставить такое право. Это не мешает программе или пользователю впоследствии применить команду
chmod
(или системный вызов
chmod
в программе), чтобы добавить право на запись
для остальных, но поможет защитить пользователей, избавив их от необходимости проверять и задавать права доступа для всех новых файлов.
close
Системный вызов
close
применяется для разрыва связи файлового дескриптора
fildes
с его файлом. Дескриптор файла после этого может использоваться повторно. Вызов возвращает 0 в случае успешного завершения и -1 при возникновении ошибки.
#include <unistd.h>
int close (int fildes);
Примечание
В некоторых случаях проверка возвращаемого значения вызова
close
бывает очень важна. Некоторые файловые системы, особенно с сетевой структурой, могут не сообщать об ошибке записи в файл до тех пор, пока файл не будет закрыт, потому что при выполнении записи могло отсутствовать подтверждение действительной записи данных.
ioctl
Системный вызов
ioctl
напоминает набор всякой всячины. Он предоставляет интерфейс для управления поведением устройств и их дескрипторов и настройки базовых сервисов. У терминалов, дескрипторов файлов, сокетов и даже ленточных накопителей могут быть определенные для них вызовы
ioctl
и вам необходимо обращаться за подробной информацией к страницам справочного руководства, относящимся к конкретным устройствам. В стандарте POSIX определены только вызовы
ioctl
для потоков, которые не обсуждаются в этой книге. Далее приведена синтаксическая запись вызова.
#include <unistd.h>
int ioctl(int fildes, int cmd, ...)
Вызов
ioctl
выполняет операцию, указанную в аргументе
cmd
, над объектом, заданным в дескрипторе
fildes
. У вызова может быть необязательный третий аргумент, зависящий от функций, поддерживаемых конкретным устройством.
Например, следующий вызов
ioctl
в ОС Linux включает световые индикаторы клавиатуры (LEDs).
ioctl(tty_fd, KDSETLED, LED_NUM|LED_CAP|LED_SCR);
Выполните упражнения 3.1 и 3.2.
Упражнение 3.1. Программа копирования файла
Теперь вы знаете достаточно о системных вызовах
open
,
read
и
write
, чтобы написать простенькую программу copy_system.c для посимвольного копирования одного файла в другой.
В данной главе мы проделаем это несколькими способами для того, чтобы сравнить эффективность разных методов. Для краткости предположим, что входной файл существует, а выходной — нет, и что все операции чтения и записи завершаются успешно. Конечно, в реальных программах вам придется убедиться в том, что эти предположения верны!
1. Сначала вам нужно создать тестовый входной файл размером, скажем, 1 Мбайт и именем file.in.
2. Далее откомпилируйте программу copy_system.c.
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
int main {
char c;
int in, out;
in = open("file.in", O_RDONLY);
put = open("file.out", O_WRONLY|O_CREAT, S_IRUSR|S_IWUSR);
while(read(in, &c, 1) == 1) write(out, &c, 1);
exit(0);
}
Примечание
Имейте
в виду, что строка
#include <unistd.h>
должна быть первой, поскольку она определяет флаги, касающиеся соответствия стандарту POSIX и способные повлиять на другие включенные в
#include
файлы.
3. Выполнение программы даст результат, похожий на следующий:
$ TIMEPORMAT="" time ./copy_system
4.67user 146.90system 2:32.57elapsed 99%CPU
...
$ ls -ls file.in file.out
1029 -rw-r--r-- 1 neil users 1048576 Sep 17 10:46 file.in
1029 -rw------- 1 neil users 1048576 Sep 17 10:51 file.out
Как это работает
Вы используете команду
time
для определения времени выполнения программы. В ОС Linux переменная
TIMEFORMAT
применяется для переопределения принятого по умолчанию в стандарте POSIX формата вывода времени, в который не включено время использования ЦПУ. Как видите, что в этой очень старой системе входной файл file.in размером 1 Мбайт был успешно скопирован в файл file.out, созданный с правами на чтение/запись только для владельца. Копирование заняло две с половиной минуты и затратило фактически все доступное время ЦПУ. Программа так медлительна потому, что вынуждена была выполнить более двух миллионов системных вызовов.
В последние годы ОС Linux продемонстрировала огромные успехи в повышении производительности системных вызовов и файловой системы. Для сравнения аналогичный тест с применением ядра 2.6 занял чуть менее 14 секунд:
$ TIMEFORMAT="" time ./copy_system
2.08user 10.59system 0:13.74elapsed 92%CPU
...
Упражнение 3.2. Вторая версия программы кодирования файла
Вы можете добиться лучших результатов, копируя блоки большего размера. Взгляните на модифицированную программу copy_block.c, которая копирует файл блоками в 1 Кбайт и снова использует системные вызовы.
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
int main {
char block[1024];
int in, out;
int nread;
in = open("file.in", O_RDONLY);
out = open("file.out", O_WRONLY|O_CREAT, S_IRUSR|S_IWUSR);