open函数中O_CLOEXEC标志的开关

来源:互联网 发布:婚礼相册制作软件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/01 00:08

man open里有这么一个flag:

O_CLOEXEC (Since Linux 2.6.23)
              Enable the close-on-exec flag for the new file descriptor.  Specifying this flag permits a program to  avoid  additional  fcntl(2)  F_SETFD
              operations  to  set the FD_CLOEXEC flag.  Additionally, use of this flag is essential in some multithreaded programs since using a separate fcntl(2) F_SETFD operation to set the FD_CLOEXEC flag does not suffice to avoid race conditions where one thread opens a file descriptor at the same time as another thread does a fork(2) plus execve(2).

  意思就是新的内核里的这个选项是把fcntl的这个设置放在open里原子操作,以免在多线程程序里有可能会出现fcntl在设置的同时其它线程在fork+execve,虽然在线程里fork比较罕见.这个选项的意思就是子进程默认是继承父进程打开的所有fd,如果句柄加入了这个设置,在execve替换进程时就会关闭设置这个选项的所有fd.当调用exec()函数成功后,文件描述符会自动关闭。在以往的内核版本(2.6.23以前)中,需要调用 fcntl(fd, F_SETFD, FD_CLOEXEC) 来设置这个属性。而新版本(2.6.23开始)中,可以在调用open函数的时候,通过 flags 参数设置 CLOEXEC 功能,如 open(filename, O_CLOEXEC)。

      虽然新版本支持在open时设置CLOEXEC,但是在编译的时候还是会提示错误 - error: ‘O_CLOEXEC’ undeclared (first use in this function)。原来这个新功能要求我们手动去打开,需要设置一个宏(_GNU_SOURCE)。可通过以下两种方法来设置这个宏以打开新功能:

1. 在源代码中加入 #define _GNU_SOURCE
2. 在编译参数中加入 -D_GNU_SOURCE

#include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <sys/wait.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h>  int flag=0; void* threadFunc(void* arg) { #ifdef _CLOEXEC_     int fd = open("mm.log", O_CREAT|O_WRONLY|O_TRUNC|O_CLOEXEC, 0644); #else     int fd = open("mm.log", O_CREAT|O_WRONLY|O_TRUNC, 0644); #endif     printf("fd for mm.log is : %d\n", fd);     if(fd<0) { perror("open mm.log failed"); exit(-1);}      char s[32]="";     sprintf(s, "%u", getpid());     write(fd, s, strlen(s));     flag=1;     sleep(1000); }  int main(int argc, char* argv[]) {     pthread_t thd;     pthread_create(&thd, NULL, threadFunc, NULL);      while(!flag);      pid_t pid;     pid=fork();     if(pid<0) { perror("fork failed"); exit(-1);}     else if(pid==0)     {         //child         if(execl("/bin/sleep", "sleep", "100")== -1) { perror("exit failed"); exit(-1);}          _exit(0);     }     printf("child pid: %u\n", pid);     exit(0); }


使用两个选项编译两个程序:

[libgcc@Heineken ~/cpp]$ gcc -U_CLOEXEC_ -o nocloexec o_cloexec.c -lpthread
[libgcc@Heineken ~/cpp]$ gcc -D_CLOEXEC_ -o cloexec o_cloexec.c -lpthread 
[libgcc@Heineken ~/cpp]$ ./nocloexec
fd for mm.log is : 3
child pid: 2201
[libgcc@Heineken ~/cpp]$ ps -ef|grep 220[1]
libgcc    2201     1  0 03:23 pts/0    00:00:00 sleep 100
[libgcc@Heineken ~/cpp]$ lsof -p 2201
COMMAND  PID   USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF   NODE NAME
sleep   2201 libgcc  cwd    DIR  253,0     4096 319493 /home/libgcc/cpp
sleep   2201 libgcc  rtd    DIR  253,0     4096      2 /
sleep   2201 libgcc  txt    REG  253,0    25688 262402 /bin/sleep
sleep   2201 libgcc  mem    REG  253,0   151500 677607 /lib/ld-2.12.90.so
sleep   2201 libgcc  mem    REG  253,0  1889628 677608 /lib/libc-2.12.90.so
sleep   2201 libgcc  mem    REG  253,0 99158720 399306 /usr/lib/locale/locale-archive
sleep   2201 libgcc    0u   CHR  136,0      0t0      3 /dev/pts/0
sleep   2201 libgcc    1u   CHR  136,0      0t0      3 /dev/pts/0
sleep   2201 libgcc    2u   CHR  136,0      0t0      3 /dev/pts/0
sleep   2201 libgcc    3w   REG  253,0        4 336396 /home/libgcc/cpp/mm.log
[libgcc@Heineken ~/cpp]$ ./cloexec
fd for mm.log is : 3
child pid: 2216
[libgcc@Heineken ~/cpp]$ ps -ef|grep 221[6]
libgcc    2216     1  0 03:24 pts/0    00:00:00 sleep 100
[libgcc@Heineken ~/cpp]$ lsof -p 2216
COMMAND  PID   USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF   NODE NAME
sleep   2216 libgcc  cwd    DIR  253,0     4096 319493 /home/libgcc/cpp
sleep   2216 libgcc  rtd    DIR  253,0     4096      2 /
sleep   2216 libgcc  txt    REG  253,0    25688 262402 /bin/sleep
sleep   2216 libgcc  mem    REG  253,0   151500 677607 /lib/ld-2.12.90.so
sleep   2216 libgcc  mem    REG  253,0  1889628 677608 /lib/libc-2.12.90.so
sleep   2216 libgcc  mem    REG  253,0 99158720 399306 /usr/lib/locale/locale-archive
sleep   2216 libgcc    0u   CHR  136,0      0t0      3 /dev/pts/0
sleep   2216 libgcc    1u   CHR  136,0      0t0      3 /dev/pts/0
sleep   2216 libgcc    2u   CHR  136,0      0t0      3 /dev/pts/0