- Manipulate file descriptor; fcntl()
- Read from or write to a file descriptor at a given offset; pread(), pwrite()
- Scatter/Gather I/O (or Vectored I/O); readv(), writev()
- File Descriptor duplication; dup(), dup2(), dup3()
- Set the size of a file: truncate(), ftruncate()
- Working with temporary files; tmpfile(), mkstemp(), tmpnam(), tempnam()
int fcntl(int fd, int cmd, ... < arg > );
La funzione fcntl() e' una sorta di punto di accesso per l'esecuzione di
diverse operazioni sul file descriptor. Il primo argomento fd' e' un file
descriptor aperto, il secondo argomento cmd indica il tipo di operazione da
eseguire, il terzo argomento arg e' opzionale, se utilizzarlo o meno e'
determinato da cmd'. I valori di ritorno sono diversi a seconda dell'
operazione eseguita, in caso di errore ritorna sempre -1.
La funzione fcntl() puo' modificare le proprieta' di un file descriptor,
tuttavia il numero degli argomenti, il valore di ritorno, errori compresi,
sono strettamente legati al valore della variabile intera cmd, che puo'
assumere i seguenti valori:
F_DUPFD, duplica il file descriptor;F_GETFD, ritorna il valore del file descriptor flag;F_SETFD, setta il valore del file descpritor flag;F_GETFL, ritorna il valore del file status flag;F_SETFL, setta il valore del file status flag;F_GETLK, ritorna informazioni sul record locking;F_SETLK, setta informazioni sul record locking;F_SETLKW, come sopra, non ritorna subito ma attende il rilascio del blocco;F_GETOWN, ritorna il PID o il PGID, preposto alla ricezione dei segnali SIGURS;F_SETOWN, setta il PID o il PGID, preposto alla ricezione dei segnali SIGURS;F_GETSIG, ritorna il segnale inviato quando l'input o l'output e' disponibile;F_SETSIG, setta il segnale inviato quando l'input o l'output e' disponibile;F_SETLEASE, imposta o rimuove un file lease;F_GETLEASE, setta un file lease;F_NOTIFY, attiva un meccanismo di notifica.
Una delle operazioni piu' importanti realizzabili con e' il blocco in lettura o in scrittura di un file descriptor, così come la duplicazione del file descriptor.
Le system call pread() e pwrite() combinano gli effetti di una chiamata a
lseek(), read() - o write() - in una singola system call, tutto cio'
fornisce un miglioramento nelle performance.
ssize_t pread(int fd, void *buf, size_t count, off_t offset);
La funzione pread() legge count byte dal file descriptor fd all'offset
offset (dall'inizio del file) nel buffer a partire da buf.
ssize_t pwrite(int fd, const void *buf, size_t count, off_t offset);
La funzione pwrite() scrive count byte dal buffer a partire da buf nel
file descriptor fd all'offset offset.
In entrambi i casi l'offset del file non viene modificato. In caso di successo
ritornano il numero di byte letti o scritti. 0 indica che nessun byte e' stato
scritto dalla pwrite(), mentre EOF che la pread() ha raggiunto la fine del
file. In caso di errore ciascuna di esse ritorna -1.
Nota: Non sono standard C, per cui e' necessario informare il compilatore di aggiungere delle funzioni extra POSIX per far si che non vengano inviati messaggi di warning in fase di compilazione.
La compilazione sara' la seguente:
$ gcc -Wall -pedantic -std=c11 -D_XOPEN_SOURCE=500 file.c
Lo scatter-gather I/O e' un metodo di input output per gestire con una singola system call la lettura e la scrittura di buffer mulipli non contigui da un unico stream.
Le system call deputate a tale scopo sono readv() per la lettura e writev()
per la scrittura.
ssize_t readv(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt);
La funzione readv() legge i buffer iovcnt dal file associato al file
descriptor fd nei buffer descritti da iov (scatter input).
ssize_t writev(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt);
La funzione writev() scrive i buffer iovcnt descritti da iov nel file
associato al file descriptor fd (gather output).
In caso di successo la funzione readv() restituisce il numero di byte letti, mentre la funzione writev() il numero di byte scritti. In caso di errore entrambe restituiscono -1.
iov e' un puntatore alla struttura iovec definita in sys/uio.h:
struct iovec {
void *iov_base; // Indirizzo di partenza
size_t *iov_len; // Numero di byte da trasfeerire
}
I trafserimenti eseguiti da entrambe le system call sono atomici.
La duplicazione di un file descriptor puo' essere gestita in maniera ottimale da diverse system call.
int dup(int oldfd);
La funzione dup crea una copia del file descriptor oldfd, attribuendogli
un intero prelevato da un range di numeri bassi non utilizzati da nessun
descrittore. La copia e il vecchio file descriptor condividono sia l'offset
sia i file status flags ma non i file descriptor flags. Ritorna il nuovo
file descriptor in caso di successo, altrimenti -1 in caso di errore.
int dup2(int oldfd, int newfd);
La funzione dup2() crea una copia del file descriptor oldfd in newfd.
Ritorna il nuovo file descriptor oppure -1 in caso di errore.
int dup3(int oldfd, int newfd, int flags);
La funzione dup3() si comporta come dup2(), ad eccezione del fatto che il
chiamante puo' forzare il flag close-on-exec sul nuovo file descriptor
settando il parametro flags su O_CLOEXEC. Inoltre se oldfd e' uguale a
newfd fallisce con l'errore EINVAL. Ritorna il nuovo file descriptor oppure
-1 in caso di errore.
int truncate(const char *path, off_t length);
La funzione truncate() setta la grandezza del file path al valore
impostato in length. Ritorna zero in caso di successo, altrimenti -1 in caso
di errore.
int ftruncate(int fd, off_t length);
La differenza sostanziale rispetto alla funzione truncate() riguarda
l'uso del file descriptor come parametro per individuare un file aperto.
Security: Le funzioni per la creazione di file temporanei sono
tmpfile(), mkstemp(),tmpnam()etempnam(), tuttavia le uniche che si consiglia di utilizzare sonomkstemp()etmpfile()` poiche' le altre due possono causare falle nella sicurezza dell'applicazione.
int mkstemp(char *template);
La funzione mkstemp() crea un file temporaneo unico dalla stringa template.
L'argomento template e' utilizzato come modello per il percorso temporaneo,
gli ultimi 6 caratteri devono essere necessariamente composti dalla
stringa XXXXXX, dopodiche' saranno sovrascritti affinche' il percorso
risulti unico. Il file creato avra' permessi di lettura e scrittura per l'
owner e nessun permesso per gli altri utenti, inoltre il parametro flag
sara' impostato a O_EXCL, garantendo in tal modo al chiamante l'accesso
esclusivo al file. Ritorna il file descriptor del file temporaneo in caso di
successo, -1 in caso di errore
FILE *tmpfile(void);
La funzione tmpfile() apre un file temporaneo unico, binario in lettura e
scrittura. La sua peculiarita' e' che il file temporaneo sara' automaticamente
eliminato alla chiusura del programma. Ritorna lo stream relativo al file in
caso di successo, NULL in caso di errore.
char *tmpnam(char *str);
La funzione tmpnam() ritorna il puntatore ad una stringa, che dev'essere un
filename valido e non esistente al momento della creazione. Ritorna il
puntatore al file temporaneo in caso di successo, NULL in caso di esito
negativo. Non sono definiti errori.
char *tempnam(const char *dir, const char *pfx);
La funzione tempnam() ritorna il puntatore ad una stringa unica indicante il
file temporaneo in caso di successo, NULL in caso di errore.