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OPEN(2) System calls OPEN(2)

open, creat - 開啟和/或建立一個檔案

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

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

描述 (DESCRIPTION)

open() 通常用於將路徑名轉換為一個檔案描述符（一個非負的小整數，在 read , write 等 I/O 操作中將會被使用）。當 open() 呼叫成功，它會返回一個新的檔案描述符（永遠取未用描述符的最小值）。 這個呼叫建立一個新的開啟檔案，即分配一個新的獨一無 二的檔案描述符，不會與執行中的任何其他程式共享（但可以透過 fork (2) 系統呼叫實現共享）。 這個新的檔案描述符在其後對開啟檔案操作的函式中使用（參考 fcntl(2) ）檔案的讀寫指標被置於檔案頭

引數 flags 是透過 O_RDONLY, O_WRONLY 或 O_RDWR (指明 檔案 是以 只讀 , 只寫 或 讀寫 方式 開啟的) 與 下面的 零個 或 多個 可選模式 按位 -or 操作 得到的:

若檔案 不存在 將 建立 一個 新 檔案. 新 檔案 的 屬主 (使用者ID) 被 設定 為 此 程式 的 有效 使用者 的 ID. 同樣 檔案 所屬 分組 也 被 設定 為 此 程式 的 有效 分組 的 ID 或者 上層 目錄 的 分組 ID (這 依賴 檔案系統 型別 ,裝載選項 和 上層目錄 的 模式, 參考,在 mount(8) 中 描述 的 ext2 檔案系統 的 裝載選項 bsdgroups 和 sysvgroups )
透過 O_CREAT, 生成 檔案 , 若 檔案 已經 存在 , 則 open 出錯 , 呼叫 失敗 . 若是 存在 符號聯接 , 將會 把 它的 聯接指標 的 指向 檔案 忽略. O_EXCL is broken on NFS file systems, programs which rely on it for performing locking tasks will contain a race condition. The solution for performing atomic file locking using a lockfile is to create a unique file on the same fs (e.g., incorporating hostname and pid), use link(2) to make a link to the lockfile. If link() returns 0, the lock is successful. Otherwise, use stat(2) on the unique file to check if its link count has increased to 2, in which case the lock is also successful.
假如 pathname 引用 一個 終端裝置 — 參考 tty(4) — 即使 程序 沒有 控制終端 ,這個 終端 也 不會 變成 程序 的 控制 終端.
假如 檔案 已經 存在 , 且是 一個 普通 檔案 ,開啟 模式 又是 可寫(即 檔案 是 用 O_RDWR 或 O_WRONLY 模式 開啟 的) , 就把 檔案 的 長度 設定 為 零 , 丟棄 其中 的 現有 內容.若 檔案 是 一個 FIFO 或 終端裝置 檔案 , O_TRUNC 標誌 被 忽略. 其他 O_TRUNC 的 作用 是 不 具體 指定 的 (在 許多 Linux 版本 中 , 通常 會 被 忽略 , 其他 的 一些 版本 將 返回 一個 錯誤)
檔案 以 追加 模式 開啟 . 在 寫 以前 , 檔案 讀寫 指標 被 置 在 檔案 的 末尾 . as if with lseek. O_APPEND may lead to corrupted files on NFS file systems if more than one process appends data to a file at once. This is because NFS does not support appending to a file, so the client kernel has to simulate it, which can't be done without a race condition.
開啟(open) 檔案 可以 以 非塊(non-blocking) 模式 開啟 . 此時 檔案 並 沒有 開啟 , 也 不能 使用 返回 的 檔案描述符 進行 後續 操作 , 而是 使 呼叫 程式 等待 . 此 模式 是 為了 FIFO (命名管道) 的 處理 , 參考 fifo(4). 這種 模式 對 除了 FIFO 外 沒有 任何 影響 .
開啟 檔案 實現 I/O 的 同步 . 任何 透過 檔案描述符 對 檔案 的 write 都會 使 呼叫 的 程序 中斷 , 直到 資料 被 真正 寫入 硬體 中 . 其他 , 參考 RESTRICTIONS.
假如 pathname 是 一個 符號 聯接 , 則 開啟 失敗 . 這是 FreeBSD 的 擴充 , 從 2.1.126 版本 以來 被 引入 到 Linux 中來 . 從 glibc2.0.100 庫 以來 , 標頭檔案 中 包括 了 這個 引數 的 定義;
kernel 2.1.126 以前 將 忽略 它的 使用.
假如 pathname 不是 目錄 , 開啟 就 失敗 . 這個 引數 是 Linux 特有 的 , 在 kernel 2.1.126 中 加入 , 為了 避免 在 呼叫 FIFO 或 磁帶裝置 時 的 denial-of-service 問題 , 但是 不應該 在 執行 opendir 以外 使用.
在 32位 系統 中 支援 大 檔案系統 , 允許 開啟 那些 用 31位 都 不能 表示 其 長度 的 大 檔案 .

在 檔案 開啟 後 , 這些 可選 引數 可以 透過 fcntl 來 改變 .

在 新檔案 被 建立 時 , 引數 mode 具體 指明 了 使用 許可權 . 他 通常 也 會 被 umask 修改 . 所以 一般 新建 檔案 的 許可權 為 (mode & ~umask). 注意 模式 只 被 應用 於 將來 對 這 新檔案 的 使用 中; open 呼叫 建立 一個 新的 只讀 檔案 , 但 仍 將 返回 一個 可 讀寫 檔案 描述符.

後面 是 一些 mode 的 具體 引數:

00700 允許 檔案 的 屬主 讀 , 寫 和 執行 檔案
00400 允許 檔案 的 屬主 讀 檔案
00200 允許 檔案 的 屬主 寫 檔案
00100 允許 檔案 的 屬主 執行 檔案
00070 允許 檔案 所在 的 分組 讀 , 寫 和 執行 檔案
00040 允許 檔案 所在 的 分組 讀 檔案
00020 允許 檔案 所在 的 分組 寫 檔案
00010 允許 檔案 所在 的 分組 執行 檔案
00007 允許 其他 使用者 讀 , 寫 和 執行 檔案
00004 允許 其他 使用者 讀 檔案
00002 允許 其他 使用者 寫 檔案
00001 允許 其他 使用者 執行 檔案

mode 只有 當 在 flags 中 使用 O_CREAT 時 才 有效 , 否則 被 忽略.

creat 相當 於 open 的 引數 flags 等於 O_CREAT|O_WRONLY|O_TRUNC.

open 和 creat 都 返回 一個 新的 檔案描述符 (若是 有 錯誤 發生 返回 -1 ,並在 errno 設定 錯誤 資訊). 注意 open 可以 開啟 裝置 專用 檔案 , 但是 creat 不能建立,需要用 mknod(2) 來代替.

On NFS file systems with UID mapping enabled, open may return a file descriptor but e.g. read(2) requests are denied with EACCES. This is because the client performs open by checking the permissions, but UID mapping is performed by the server upon read and write requests.

若 檔案 是 新 建立 的 , 他 的 atime(上次訪問時間), ctime(建立時間), mtime(修改時間) 都 被 修改 為 當前 時間 , 上層 目錄 的atime , ctime 也 被 同樣 修改 . 其他的 , 假如 檔案 是 由 O_TRUNC 引數 修改 的 ,它的 ctime , mtime 域 也 被 設定 為 當前 時間.

引數 O_CREAT and O_EXCL 被 使用,但是檔案( pathname )已經存在.
檔名 ( pathname ) 是 一個 目錄 , 而 又 涉及 到 寫 操作.

訪問 請求 不 允許 (許可權不夠) , 在 檔名 ( pathname )中 有 一 目錄 不允許 搜尋 (沒有 執行許可權) , 或者 檔案 還 不存在 且 對 上層目錄 的 寫 操作 又 不允許.
檔名 ( pathname ) 太 長 了
目錄 ( pathname ) 不存在 或者 是 一個 懸空 的 符號 聯接.
pathname 不是 一個 子目錄
使用 O_NONBLOCK | O_WRONLY, 命名 的 檔案 是 FIFO , 所讀 檔案 還 沒有 開啟 的 檔案 , 或者 , 開啟 一個 裝置 專用 檔案 而 相應 的 裝置 不存在
檔案 ( pathname ) 引用 了 一個 裝置 專用 檔案 , 而 相應 的 裝置 又 不存在. (這是 linux kernel 的 一個bug - ENXIO 一定 會 被 返回 .)
檔案 ( pathname ) 是一個只讀檔案，又有寫操作被請求。
檔案 ( pathname ) 是一個正在被執行的可執行檔案，又有寫操作被請求。
pathname 在一個你不能訪問的地址空間.
在 分解 pathname 時 , 遇到 太多 符號聯接 或者 指明 O_NOFOLLOW 但是 pathname 是 一個 符號聯接
pathname 將要被建立,但是裝置又沒有空間儲存 pathname 檔案了
可 獲得 的 核心記憶體(kernel memory) 不夠
程式開啟的檔案數已經達到最大值了
系統開啟的總檔案數已經達到了極限

SVr4, SVID, POSIX, X/OPEN, BSD 4.3 The O_NOFOLLOW and O_DIRECTORY flags are Linux-specific. One may have to define the _GNU_SOURCE macro to get their definitions.

There are many infelicities in the protocol underlying NFS, affecting amongst others O_SYNC and O_NDELAY.

POSIX provides for three different variants of synchronised I/O, corresponding to the flags O_SYNC, O_DSYNC and O_RSYNC. Currently (2.1.130) these are all synonymous under Linux.

read(2), write(2), fcntl(2), close(2), link(2), mknod(2), mount(2), stat(2), umask(2), unlink(2), socket(2), fopen(3), fifo(4)

Daniel <badlong@163.com>

2002/01/10

《中國linux論壇man手冊頁翻譯計劃》:

http://cmpp.linuxforum.net

跋

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1999-06-03 Linux