Linux系統調用--fcntl函數詳解

今天在看《Linux設備驅動程序（第3版）》碰到了fcntl系統調用，以前沒接觸過。在網上查到了這份資料，轉載自 企鵝樂園_雅虎羣組。

【fcntl系統調用】   

    
功能描述：根據文件描述詞來操作文件的特性。 
  
用法：   
int fcntl(int fd, int cmd); 
int fcntl(int fd, int cmd, long arg); 
int fcntl(int fd, int cmd, struct flock *lock); 
  
  
參數：   
fd：文件描述詞。 
cmd：操作命令。 
arg：供命令使用的參數。 
lock：同上。 
  
有以下操作命令可供使用 

一.  F_DUPFD ：複製文件描述詞 。 

二.  FD_CLOEXEC ：設置close-on-exec標誌。如果FD_CLOEXEC位是0，執行execve的過程中，文件保持打開。反之則關閉。 

三.   F_GETFD ：讀取文件描述詞標誌。 

四.   F_SETFD ：設置文件描述詞標誌。 

五.  F_GETFL ：讀取文件狀態標誌。 

六.   F_SETFL ：設置文件狀態標誌。
其中O_RDONLY， O_WRONLY， O_RDWR， O_CREAT，  O_EXCL， O_NOCTTY 和 O_TRUNC不受影響，
可以更改的標誌有 O_APPEND，O_ASYNC， O_DIRECT， O_NOATIME 和 O_NONBLOCK。 

七.  F_GETLK, F_SETLK 和 F_SETLKW ：獲取，釋放或測試記錄鎖，使用到的參數是以下結構體指針：
F_SETLK：在指定的字節範圍獲取鎖（F_RDLCK, F_WRLCK）或者釋放鎖（F_UNLCK）。如果與另一個進程的鎖操作發生衝突，返回 -1並將errno設置爲EACCES或EAGAIN。 
         
F_SETLKW：行爲如同F_SETLK，除了不能獲取鎖時會睡眠等待外。如果在等待的過程中接收到信號，會立即返回並將errno置爲EINTR。 

F_GETLK：獲取文件鎖信息。 

F_UNLCK：釋放文件鎖。 
    
爲了設置讀鎖，文件必須以讀的方式打開。爲了設置寫鎖，文件必須以寫的方式打開。爲了設置讀寫鎖，文件必須以讀寫的方式打開。 

八. 信號管理 
F_GETOWN, F_SETOWN, F_GETSIG 和 F_SETSIG 被用於IO可獲取的信號。 

F_GETOWN：獲取當前在文件描述詞 fd上接收到SIGIO 或 SIGURG事件信號的進程或進程組標識 。 

F_SETOWN：設置將要在文件描述詞fd上接收SIGIO 或 SIGURG事件信號的進程或進程組標識 。 

F_GETSIG：獲取標識輸入輸出可進行的信號。 

F_SETSIG：設置標識輸入輸出可進行的信號。 

使用以上命令，大部分時間程序無須使用select()或poll()即可實現完整的異步I/O。 

九. 租約（ Leases） 
F_SETLEASE 和 F_GETLEASE 被用於當前進程在文件上的租約。文件租約提供當一個進程試圖打開或折斷文件內容時，擁有文件租約的進程將會被通告的機制。 

F_SETLEASE：根據以下符號值設置或者刪除文件租約 

1.F_RDLCK設置讀租約，當文件由另一個進程以寫的方式打開或折斷內容時，擁有租約的當前進程會被通告。 
2.F_WRLCK設置寫租約，當文件由另一個進程以讀或以寫的方式打開或折斷內容時，擁有租約的當前進程會被通告。 
3.F_UNLCK刪除文件租約。 

F_GETLEASE：獲取租約類型。 

十.文件或目錄改變通告 
（linux 2.4以上）當fd索引的目錄或目錄中所包含的某一文件發生變化時，將會向進程發出通告。arg參數指定的通告事件有以下，兩個或多個值可以通過或運算組合。 
1.DN_ACCESS 文件被訪問 (read, pread, readv) 
2.DN_MODIFY 文件被修改(write, pwrite,writev, truncate, ftruncate) 
3.DN_CREATE 文件被建立(open, creat, mknod, mkdir, link, symlink, rename) 
4.DN_DELETE 文件被刪除(unlink, rmdir) 
5.DN_RENAME 文件被重命名(rename) 
6.DN_ATTRIB 文件屬性被改變(chown, chmod, utime[s]) 

返回說明：   
成功執行時，對於不同的操作，有不同的返回值 
F_DUPFD： 新文件描述詞 
F_GETFD：  標誌值 
F_GETFL：  標誌值 
F_GETOWN： 文件描述詞屬主 
F_GETSIG： 讀寫變得可行時將要發送的通告信號，或者0對於傳統的SIGIO行爲 

對於其它命令返回0。 

失敗返回-1，errno被設爲以下的某個值   
EACCES/EAGAIN: 操作不被允許，尚未可行 
EBADF: 文件描述詞無效 
EDEADLK: 探測到可能會發生死鎖 
EFAULT: 鎖操作發生在可訪問的地址空間外 
EINTR: 操作被信號中斷 
EINVAL： 參數無效 
EMFILE: 進程已超出文件的最大可使用範圍 
ENOLCK: 鎖已被用盡 
EPERM:權能不允許

struct flock {
             short l_type; /* 鎖類型： F_RDLCK, F_WRLCK, F_UNLCK */
             short l_whence; /* l_start字段參照點： SEEK_SET(文件頭), SEEK_CUR(文件當前位置), SEEK_END(文件尾) */
             off_t l_start; /* 相對於l_whence字段的偏移量 */
             off_t l_len; /* 需要鎖定的長度 */
             pid_t l_pid; /* 當前獲得文件鎖的進程標識（F_GETLK） */
};