【Linux102】90-include/fcntl.h

原创于 2025-09-05 12:57:05 发布 · 1k 阅读

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Linux102系列会详细讲解Linux0.11版本中的102个文件，本文讲解linux0.11的第90个文件【Linux102】90-include/fcntl.h的文件源码。

1. fcntl.h的主要作用

fcntl.h 是 Unix/Linux 系统中一个非常重要的头文件，主要用于文件控制操作，提供了与文件打开、状态控制、锁定等相关的宏定义、结构体和函数声明。其核心作用是定义一套标准接口，让程序能够对文件描述符进行各种高级操作。

2.源码用到的文件

文件	作用
😉【Linux102】19-include/sys/types.h	在 Linux 系统中，include/sys/types.h 是一个核心的系统头文件，主要作用是定义跨平台的基础数据类型，为系统调用、库函数和应用程序提供统一的数据类型声明，确保不同架构（如 x86、ARM 等）和编译环境下的兼容性。

3.源码版

#ifndef _FCNTL_H
#define _FCNTL_H

#include <sys/types.h>

/* open/fcntl - NOCTTY, NDELAY isn't implemented yet */
#define O_ACCMODE	00003
#define O_RDONLY	   00
#define O_WRONLY	   01
#define O_RDWR		   02
#define O_CREAT		00100	/* not fcntl */
#define O_EXCL		00200	/* not fcntl */
#define O_NOCTTY	00400	/* not fcntl */
#define O_TRUNC		01000	/* not fcntl */
#define O_APPEND	02000
#define O_NONBLOCK	04000	/* not fcntl */
#define O_NDELAY	O_NONBLOCK

/* Defines for fcntl-commands. Note that currently
 * locking isn't supported, and other things aren't really
 * tested.
 */
#define F_DUPFD		0	/* dup */
#define F_GETFD		1	/* get f_flags */
#define F_SETFD		2	/* set f_flags */
#define F_GETFL		3	/* more flags (cloexec) */
#define F_SETFL		4
#define F_GETLK		5	/* not implemented */
#define F_SETLK		6
#define F_SETLKW	7

/* for F_[GET|SET]FL */
#define FD_CLOEXEC	1	/* actually anything with low bit set goes */

/* Ok, these are locking features, and aren't implemented at any
 * level. POSIX wants them.
 */
#define F_RDLCK		0
#define F_WRLCK		1
#define F_UNLCK		2

/* Once again - not implemented, but ... */
struct flock {
	short l_type;
	short l_whence;
	off_t l_start;
	off_t l_len;
	pid_t l_pid;
};

extern int creat(const char * filename,mode_t mode);
extern int fcntl(int fildes,int cmd, ...);
extern int open(const char * filename, int flags, ...);

#endif

4.源码注释版本

#ifndef _FCNTL_H
#define _FCNTL_H

#include <sys/types.h>

/* 
 * 文件打开和控制相关的标志定义
 * 注意：NOCTTY 和 NDELAY 功能目前尚未实现
 */

/* 访问模式掩码 - 用于提取文件描述符的访问模式 */
#define O_ACCMODE     00003

/* 访问模式标志 */
#define O_RDONLY      00      /* 只读模式打开文件 */
#define O_WRONLY      01      /* 只写模式打开文件 */
#define O_RDWR        02      /* 读写模式打开文件 */

/* 文件创建和状态标志 */
#define O_CREAT       00100   /* 若文件不存在则创建（仅用于 open 函数） */
#define O_EXCL        00200   /* 与 O_CREAT 同时使用，若文件存在则打开失败（仅用于 open 函数） */
#define O_NOCTTY      00400   /* 不将打开的文件作为控制终端（仅用于 open 函数） */
#define O_TRUNC       01000   /* 若文件存在且以可写模式打开，则截断文件长度为0（仅用于 open 函数） */
#define O_APPEND      02000   /* 以追加模式打开，所有写操作都在文件末尾 */
#define O_NONBLOCK    04000   /* 非阻塞模式打开（仅用于 open 函数） */
#define O_NDELAY      O_NONBLOCK  /* 与 O_NONBLOCK 相同，提供兼容性 */

/* 
 * fcntl 函数的命令参数定义
 * 注意：目前不支持文件锁定功能，其他功能也未经过全面测试
 */
#define F_DUPFD       0       /* 复制文件描述符 */
#define F_GETFD       1       /* 获取文件描述符标志 */
#define F_SETFD       2       /* 设置文件描述符标志 */
#define F_GETFL       3       /* 获取文件状态标志（包括 cloexec 等） */
#define F_SETFL       4       /* 设置文件状态标志 */
#define F_GETLK       5       /* 获取文件锁状态（未实现） */
#define F_SETLK       6       /* 设置文件锁（未实现） */
#define F_SETLKW      7       /* 设置文件锁，若无法获取则阻塞等待（未实现） */

/* 用于 F_GETFL 和 F_SETFL 的标志 */
#define FD_CLOEXEC    1       /* 执行 exec 时关闭文件描述符（低位置1即生效） */

/* 
 * 文件锁定类型定义
 * 这些功能目前在所有层面都未实现，但为了符合 POSIX 标准而定义
 */
#define F_RDLCK       0       /* 共享读锁 */
#define F_WRLCK       1       /* 独占写锁 */
#define F_UNLCK       2       /* 解锁 */

/* 
 * 文件锁结构定义
 * 用于描述文件锁的相关信息，目前未实现
 */
struct flock {
    short l_type;       /* 锁的类型：F_RDLCK, F_WRLCK, F_UNLCK */
    short l_whence;     /* 偏移量基准：SEEK_SET, SEEK_CUR, SEEK_END */
    off_t l_start;      /* 锁的起始位置（相对于 l_whence） */
    off_t l_len;        /* 锁的长度，0表示锁定到文件末尾 */
    pid_t l_pid;        /* 持有该锁的进程ID（仅用于 F_GETLK） */
};

/* 
 * 函数声明
 */

/*
 * 创建一个新文件或截断现有文件
 * 参数：
 *   filename - 要创建的文件名
 *   mode - 文件的权限模式
 * 返回值：成功返回文件描述符，失败返回-1
 */
extern int creat(const char * filename, mode_t mode);

/*
 * 对文件描述符执行各种控制操作
 * 参数：
 *   fildes - 文件描述符
 *   cmd - 要执行的命令（F_DUPFD, F_GETFD等）
 *   ... - 可变参数，根据cmd的不同而变化
 * 返回值：根据cmd返回不同结果，失败返回-1
 */
extern int fcntl(int fildes, int cmd, ...);

/*
 * 打开一个文件
 * 参数：
 *   filename - 要打开的文件名
 *   flags - 打开标志（O_RDONLY, O_CREAT等组合）
 *   ... - 可变参数，当flags包含O_CREAT时，需要提供mode参数
 * 返回值：成功返回文件描述符，失败返回-1
 */
extern int open(const char * filename, int flags, ...);

#endif /* _FCNTL_H */