Операционная система UNIX
Шрифт:
Каждая активная запись этой таблицы, представляющая открытый файл, адресует запись системной файловой таблицы (system file table), в которой хранятся такие параметры, как режим доступа к файлу (запись, чтение, добавление и т.д.), текущее смещение в файле (файловый указатель), а также указатель па vnode этого файла. Системная файловая таблица одна и совместно используется всеми процессами.
Как следует из рис. 4.12, несколько записей системной файловой таблицы могут адресовать один и тот же файл, который представлен единственной записью в таблице vnode.
Файловые дескрипторы
Файловый дескриптор представляет собой неотрицательное целое число, возвращаемое системными вызовами, такими как creat(2), open(2) или pipe(2). После получения файлового
Ядро обеспечивает работу процесса с файлами, используя различные структуры данных, часть из которых расположена в u-area процесса. Напомним, что эта область описывается структурой
Таблица 4.7. Поля структуры user, связанные с файловым дескриптором
| Поле | Описание |
|---|---|
| u_ofile | Указатель на системную файловую таблицу |
| u_pofile | Флаги файлового дескриптора |
Файловый дескриптор связан с этими двумя полями и, таким образом, обеспечивает доступ к соответствующему элементу файловой таблицы (структуре данных
В настоящее время в качестве единственного флага файлового дескриптора определен флаг
Более старые версии UNIX используют статическую таблицу дескрипторов, которая целиком хранится в u-area. Номер дескриптора является индексом этой таблицы. Таким образом, размер таблицы, которая обычно содержит 64 элемента, накладывает ограничение на число одновременно открытых процессом файлов. В современных версиях таблица размещается динамически и может увеличиваться при необходимости. Следует, однако, иметь в виду, что и в этом случае максимальное число одновременно открытых файлов регламентируется пределом
Содержимое таблицы дескрипторов процесса можно посмотреть с помощью утилиты crash(1M). Команда user покажет содержимое u-area процесса. Например, для текущего командного интерпретатора мы получим следующую информацию:
Файловая
Поля файлового дескриптора
Каждый элемент файловой таблицы содержит информацию, необходимую для управления работой с файлом. Если несколько процессов открывают один и тот же файл, каждый из них получает собственный элемент файловой таблицы, хотя все они будут работать с одним и тем же файлом. Важнейшие поля элемента файловой таблицы приведены ниже:
| Поле | Описание |
|---|---|
| f_flag | Флаги, указанные при открытии файла (системные вызовы open(2), creat(2)). Каждая операция с файлом проверяется на допустимость согласно указанным режимам. Другими словами, если процесс открыл файл только для чтения (флаг FREAD ), ему будет отказано в операции записи, даже если он имеет на это необходимые права доступа. |
| FREAD | Файл открыт только для чтения. То же, что и O_RDONLY при открытии файла. |
| FWRITE | Файл открыт только на запись. То же, что и O_WRONLY при открытии файла. |
| FAPPEND | Режим добавления. Перед началом операции записи файловый указатель будет установлен в конец файла. То же, что и O_APPEND при открытии файла. |
FNONBLOCK , FNDELAY | Возврат без блокирования. Системный вызов не будет ожидать завершения операции. То же, что и O_NONBLOCK или O_NDELAY при открытии файла. |
| FSYNC | Обеспечить синхронизацию с соответствующими дисковыми структурами для метаданных и данных файла при совершении операции записи. То же, что и O_SYNC при открытии файла. |
| FDSYNC | Обеспечить синхронизацию с соответствующими дисковыми структурами только для данных файла при совершении операции записи. То же, что и O_DSYNC при открытии файла. |
| FRSYNC | Совместно с флагами FSYNC и FDSYNC определяет процесс синхронизации для соответствующих компонентов файла при операции чтения. |
| f_count | Число файловых дескрипторов, адресующих данный элемент файловой таблицы. Один и тот же элемент файловой таблицы может совместно использоваться при дублировании дескрипторов с помощью системного вызова dup(2) или в результате fork(2). |
| f_vnode | Указатель на виртуальный индексный дескриптор файла. |
| f_offset | Текущее смещение в файле. Начиная с этого места будет произведена следующая операция чтения или записи. |