fcntl
—— 系统调用 fcntl
和 ioctl
¶
本模块基于文件描述符来进行文件控制和 I/O 控制。它是 Unix 系统调用 fcntl()
和 ioctl()
的接口。关于这些调用的完整描述,请参阅 Unix 手册的 fcntl(2) 和 ioctl(2) 页面。
本模块的所有函数都接受文件描述符 fd 作为第一个参数。可以是一个整数形式的文件描述符,比如 sys.stdin.fileno()
的返回结果,或为 io.IOBase
对象,比如 sys.stdin
提供一个 fileno()
,可返回一个真正的文件描述符。
3.8 版更變: fcntl 模块现在有了 F_ADD_SEALS
、F_GET_SEALS
和 F_SEAL_*
常量,用于文件描述符 os.memfd_create()
的封装。
3.9 版更變: 在 macOS 上,fcntl 模块提供了 F_GETPATH
常量,从文件描述符获取文件的路径。 在 Linux(>=3.15) 上,fcntl 模块提供了 F_OFD_GETLK
, F_OFD_SETLK
和 F_OFD_SETLKW
常量,它们将在处理打开文件描述锁时被使用。
这个模块定义了以下函数:
-
fcntl.
fcntl
(fd, cmd, arg=0)¶ 对文件描述符 fd 执行 cmd 操作(能够提供
fileno()
方法的文件对象也可以接受)。 cmd 可用的值与操作系统有关,在fcntl
模块中可作为常量使用,名称与相关 C 语言头文件中的一样。参数 arg 可以是整数或bytes
对象。若为整数值,则本函数的返回值是 C 语言fcntl()
调用的整数返回值。若为字节串,则其代表一个二进制结构,比如由struct.pack()
创建的数据。该二进制数据将被复制到一个缓冲区,缓冲区地址传给 C 调用fcntl()
。调用成功后的返回值位于缓冲区内,转换为一个bytes
对象。返回的对象长度将与 arg 参数的长度相同。上限为 1024 字节。如果操作系统在缓冲区中返回的信息大于 1024 字节,很可能导致内存段冲突,或更为不易察觉的数据错误。如果
fcntl()
调用失败,会触发OSError
。引发一条 auditing 事件
fcntl.fcntl
,参数为fd
、cmd
、arg
。
-
fcntl.
ioctl
(fd, request, arg=0, mutate_flag=True)¶ 本函数与
fcntl()
函数相同,只是参数的处理更加复杂。request 参数的上限是 32位。
termios
模块中包含了可用作 request 参数其他常量,名称与相关 C 头文件中定义的相同。参数 arg 可为整数、支持只读缓冲区接口的对象(如
bytes
)或支持读写缓冲区接口的对象(如bytearray
)。除了最后一种情况,其他情况下的行为都与
fcntl()
函数一样。如果传入的是个可变缓冲区,那么行为就由 mutate_flag 参数决定。
如果为 False,缓冲区的可变性将被忽略,行为与只读缓冲区一样,只是没有了上述 1024 字节的上限——只要传入的缓冲区能容纳操作系统放入的数据即可。
如果 mutate_flag 为 True(默认值),那么缓冲区(实际上)会传给底层的 系统调用
ioctl()
,其返回代码则会回传给调用它的 Python,而缓冲区的新数据则反映了ioctl()
的运行结果。这里做了一点简化,因为若是给出的缓冲区少于 1024 字节,首先会被复制到一个 1024 字节长的静态缓冲区再传给ioctl()
,然后把结果复制回给出的缓冲区去。如果
ioctl()
调用失败,则会触发OSError
异常。例子:
>>> import array, fcntl, struct, termios, os >>> os.getpgrp() 13341 >>> struct.unpack('h', fcntl.ioctl(0, termios.TIOCGPGRP, " "))[0] 13341 >>> buf = array.array('h', [0]) >>> fcntl.ioctl(0, termios.TIOCGPGRP, buf, 1) 0 >>> buf array('h', [13341])
触发一条 auditing 事件
fcntl.ioctl
,参数为fd
、request
、arg
。
-
fcntl.
flock
(fd, operation)¶ 在文件描述符 fd 上执行加锁操作 operation (也接受能提供
fileno()
方法的文件对象)。 详见 Unix 手册 flock(2)。 (在某些系统中,此函数是用fcntl()
模拟出来的。)如果
flock()
调用失败,就会触发OSError
异常。触发一条 审计事件
fcntl.flock
,参数为fd
、operation
。
-
fcntl.
lockf
(fd, cmd, len=0, start=0, whence=0)¶ 本质上是对
fcntl()
加锁调用的封装。fd 是要加解锁的文件描述符(也接受能提供fileno()
方法的文件对象),cmd 是以下值之一:LOCK_UN
——解锁LOCK_SH
—— 获取一个共享锁LOCK_EX
—— 获取一个独占锁
如果 cmd 为
LOCK_SH
或LOCK_EX
,则还可以与LOCK_NB
进行按位或运算,以避免在获取锁时出现阻塞。 如果用了LOCK_NB
,无法获取锁时将触发OSError
,此异常的 errno 属性将被设为EACCES
或EAGAIN
(视操作系统而定;为了保证可移植性,请检查这两个值)。 至少在某些系统上,只有当文件描述符指向需要写入而打开的文件时,才可以使用LOCK_EX
。len 是要锁定的字节数,start 是自 whence 开始锁定的字节偏移量,whence 与
io.IOBase.seek()
的定义一样。0
—— 自文件起始位置(os.SEEK_SET
)。1
—— 自缓冲区当前位置(os.SEEK_CUR
)2
—— 自文件末尾(os.SEEK_END
)
start 的默认值为 0,表示从文件起始位置开始。len 的默认值是 0,表示加锁至文件末尾。 whence 的默认值也是 0。
触发一条 审计事件
fcntl.lockf
,参数为fd
、cmd
、len
、start
、whence
。
示例(都是运行于符合 SVR4 的系统):
import struct, fcntl, os
f = open(...)
rv = fcntl.fcntl(f, fcntl.F_SETFL, os.O_NDELAY)
lockdata = struct.pack('hhllhh', fcntl.F_WRLCK, 0, 0, 0, 0, 0)
rv = fcntl.fcntl(f, fcntl.F_SETLKW, lockdata)
注意,在第一个例子中,返回值变量 rv 将存有整数;在第二个例子中,该变量中将存有一个 bytes
对象。lockdata 变量的结构布局视系统而定——因此可能采用 flock()
调用会更好。