Unix/Linux核心编程:open函数详解与设备文件/dev/console与/dev/tty

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"open函数是Unix/Linux系统编程中的一个重要接口,用于打开或创建文件,并返回一个文件描述符供后续的读写操作使用。该函数的行为受到一系列标志的影响,这些标志可以控制文件的同步模式、文件权限等特性。在描述中提到了三个与同步相关的常量:O_DSYNC、O_RSYNC和O_SYNC,它们分别对应不同的I/O同步策略。 1. O_DSYNC:此标志确保write操作的数据在返回前已实际写入磁盘,但不等待文件元数据(如时间戳)的更新。这意味着即使在write之后立即进行read操作,也不会读到新写入的数据,因为文件属性的更新可能尚未完成。 2. O_RSYNC:当设置了O_RSYNC标志进行read操作时,会等待同一区域的所有写操作完成后再执行read,这样可以确保读取到的数据是完整一致的。 3. O_SYNC:这是最严格的同步模式,它不仅要求write操作的数据在返回前完成物理I/O,还等待文件属性的更新。这意味着在write之后,所有与该文件相关的更改都已完成。 open函数返回的文件描述符通常是当前进程中最小的未使用描述符。每个进程可以打开的文件数量有限,这个限制通常由常量OPEN_MAX定义,POSIX标准要求至少为16,而实际系统中通常设置为256或更高。 此外,摘要中还提到了两个特殊设备文件: 1. /dev/console:这是系统控制台的表示,通常用于输出错误和诊断信息。在现代系统中,它可以是活动的虚拟控制台或者在X窗口系统中的控制台窗口。 2. /dev/tty:如果一个进程有控制终端,/dev/tty就是这个终端的逻辑别名,无论它是真实的硬件终端还是伪终端。这个设备文件允许程序直接与用户交互,即使标准输出已被重定向。 在处理/dev/tty时要注意,不是所有进程都有控制终端,例如通过cron调度的程序就无法打开它。使用/dev/tty可以在标准输出重定向后仍然能直接与用户进行交互,例如在more命令的例子中,用户可以通过键盘操作来控制输出。 最后,虽然/dev/console是全局唯一的,但通过/dev/tty可以访问多个不同的终端。信号(如SIGINT、SIGTERM)是操作系统用来中断、终止或通信进程的一种机制,它们可以由各种事件触发,如用户请求、子进程结束、定时器到期、同一进程的kill或raise调用,甚至是其他进程的kill调用。信号在进程间通信中扮演着有限但实用的角色。对于尝试执行超出有效范围的I/O操作等情况,操作系统也会发送信号来指示错误。"