在进程中利用Open命令打开文件

    Unix系统工程师在开发脚本程序的时候，往往需要在进城中利用Open函数打开某个文件。如在编写一个安装程序的时候，可能需要从一个配置文件中获取相关的参数。此时，就是在安装进程中打开文件。这个时候是不能够使用vi等系统命令的。而需要通过Open等系统调用来实现。其实在使用vi命令打开编写某个文件时，其后台也是通过open系统调用来实现的。

　　一、Open命令的基本功能。

　　在进程中调用Open命令的格式为：int open (const char *pash,int oflag,…..)。这个open命令不仅可以打开文件，还可以创建文件。如果文件存在，则Open命令会打开这个文件;而如果文件不存在的话，则Open命令会创建这个文件。我们看到，在Open命令前面有一个Int关键字，他表示采用Open命令后系统会返回一个文件描述符，它是一个整数的值，一个可以分配的最小整数。它就好像是另外一个形式文件名字，当使用Open命令打开某个文件，然后采用Close命令关闭文件时就需要用到这个文件描述符。在编写脚本程序的时候，系统工程师需要清楚，在什么时候需要用到这个Open命令来打开文件。如果脚本程序只需要用到文件的属性，如编写一个文件备份程序需要用到文件的修改时间这个属性，那么此时是不需要利用Open命令的。因为这个时间属性不是保存在文件中，而是保存在Inode中。所以系统工程师就需要了解，哪些是保存在文件中，而哪些内容是没有保存在文件里的。通常情况下，关于文件的全部属性，如所有者、修改时间、权限等属性都不识保存在文件中的。进程访问这些信息时，不需要利用Open命令打开文件。只有对文件本身的内容进行操作，如需要对某个文件进行读写操作时，才需要使用Open命令。最常见的如在安装程序的过程中，会往相关文件中写入安装日志。

　　二、文件打开方式。

　　在利用Open命令来打开文件，跟采用Vi命令等不同，需要显示的表明以什么方式来打开文件。如某个安装程序，需要打开某个配置文件，则需要指明是以只读方式来打开呢，还是以读写方式来打开这个文件。在Open命令的参数种，采用了三个符号常量来表示三种不同的打开模式。符号常量O_RDONLY表示打开文件只用于读操作;符号常量O_WRONLY表示打开文件只用于写操作;符号常量O_RDWR表示打开文件用于读写操作。为了防止对文件的意外操作，往往需要以合适的方式来打开文件。如某个安装进程，只需要从配置文件中读取参数，而不会往其中写入内容的话，则最好以O_RDONLY只读方式来打开。如在安装时需要往一个文件中写入安装日志的话，则可以以O_WRONLY只写模式打开。可见在部署相关文件的时候，也最好能够做到文件专用。每个文件只负责一个特定的用途，这有利于提高这些文件的重复利用。

　　这些常量是定义在fcntl.h文件中的。所以往往需要在应用程序代码的开头插入#include语句。只有如此应用程序才能够识别这些常量所代表的含义。笔者再次强调一次，采用Open命令打开文件时必须显示的指名文件打开的类型。为了提高配置文件不被意外损坏，在使用Open命令打开文件时要以最小权限来打开。

　　不过光这些文件打开模式往往还不能够满足系统工程师的需要。如我们编写了一个文件备份程序。每次文件备份完毕后，我们都要让这个备份程序往日志文件中加入这次备份的相关信息。如备份程序运行从什么时候开始到什么时候结束，备份了哪些文件等等。这些信息有利于我们日后进行维护与性能的调整。为此我们就需要这个备份程序以追加的方式往原有的日志文件中存入相关的纪录。为了完成这些特殊的功能，Unix操作程序中预定义了一些常用的功能，而不需要我们系统管理员通过复杂的编码来实现。为了满足不同的需要，Unix操作内核一共提供了如下这些功能。跟打开模式一样，也是采用常量来代表不同的功能。如符号常量O_APPEND表示以追加模式打开文件(注意文件的打开模式不能够为只读);如符号常量O_EXCL表示若文件存在且使用O_CREAT模式打开的话，则会返回一个错误代码，这可以防止文件被强制覆盖;如符号常量O_SYNC表示读写操作同步执行，也就是说一定要在数据写入到磁盘之后才允许Write命令返回，这可以确保修改的内容保存到了硬盘中，而不知在内存中。当系统工程师需要打开文件完成特定的功能时只需要调用相关的字符常量即可。而不需要另外编写代码来实现。这提高了系统工程师开发程序的效率。这些常量在不同的Unix操作系统中是通用的，为此也不用担心兼容性问题。如现在要以追加的形式打开一个文件，以保存每天的备份信息。此时可以使用如下的形式来打开这个文件：

　　Open(“backlist.txt”,O_WRONLY|O_APPEND

　　这个命令就表示以只写的方式打开backlist.txt，并以追加的方式往文件中追加相关的日志信息。此时相关的信息会从文件的末尾为只开始写入。也就是说，采用这个功能后，在打开文件时系统会自动把指针设置在文件的结尾部分。之后的文件写入操作就不会覆盖原先的内容，而只是会不断的往文件的末尾追加纪录，文件的大小也会随之增大。注意文件打开模式与功能字符常量之间是用|符号来分隔的。另外Open命令的第一个参数就是需要打开文件的路径与文件名字。这个路径可以是绝对路径也可以使相对路径。不过最好还是采用相对路径，如此的话应用程序位置的改变不会影响到Open命令中的路径。

　　三、让多个进程共享一个文件。

　　当利用Open命令打开一个文件，而这个命令中又带有O_CREAT字符常量，则如果文件不存在，系统会创建一个文件;如果文件存在的话，则就会覆盖掉原先的文件。为此在使用O_CREAT这个功能的时候，系统工程师需要注意，原先的文件是否不需要了。通常情况下只有在程序安装日志管理中才会使用O_CREAT这个常量。因为第一次的安装日志在第二次安装过程中往往没有什么作用。为了便于管理员查看安装日志，就直接把前一次的安装日志删除了。

　　不过在大部分情况下，采用O_CREAT方式并不是很好的选择。如当某个进程同时访问一个文件时，如果其中一个文件利用O_CREAT功能覆盖了整个文件，那么就会对其他进程的访问产生致命的影响。为了提高多个进程共享一个文件的和谐性，系统工程师需要在Open命令中使用O_Excl功能。它可以限制在访问的过程中其他进程采用O_CREAT功能覆盖着文件。这就是一种多进程共享同一个文件的锁机制。

　　如当某个进程在访问backlist.txt文件时，在还没有把更新的内容写入到这文件之前会先给这个文件加一个锁;写入完成后再把这个锁去掉。如果在Open操作使用了O_Excl功能，则只有第一个Open调用才会成功，而其他的Open调用不会成功。也就是说，在同一个时间内，只有一个进程可以打开这个文件，以防止文件的错读。这比通过权限来控制要好的多。因为此时多个用户进程仍然可以共享这个文件，只要其不是在同一个时间内对这个文件进行操作。

　　在进程中利用Open命令来打开文件是程序中对文件进行操作的前提。只有先利用Open命令打开文件，然后应用程序才能够对文件进行操作，如加入内容、删除内容、更新信息等等。故在应用程序编写中，需要以合适的方式、合适的权限来打开相关的文件。若有多个进程需要访问同一个文件，则最好采用锁机制来保障各个进程能够和谐共享这个文件。