Most file I/O on a UNIX system can be preformed using only five functions: open, read, write, lseek, and close.

File Descriptors

• 프로세스가 파일을 만들거나 열면 커널은 파일 디스크립터를 준다.
• 파일을 읽거나 파일에 쓸 때 파일 디스크립터를 이용해 파일을 구별한다.
• 통상적으로 0은 표준 입력을, 1을 표준 출력을, 2는 표준 에러를 나타낸다.
• 이 매직넘버들은 unistd.h에 선언된 심볼들(STDIN_FILENO, STDOUT_FILENO, STDERR_FILENO)로 바꾸어 쓸 수 있다.
• 파일 디스크립터는 0부터 OPEN_MAX - 1까지의 값이 가능하다.
• 파일 디스크립터는 낮은 순서부터 차례대로 할당된다. 예컨대 5번까지 할당되어있는 상황에서 3번 파일 디스크립터를 닫고 새로운 파일을 열 경우, 그 파일에 할당되는 파일 디스크립터는 3번이다.

open, openat 함수

파일을 열기 위해 이 함수들을 사용한다.

#include <fcntl.h>

int open(const char *path, int oflag, ... /* mode_t mode */ );
int openat(int fd, const char *path, int oflag, ... /* mode_t mode */ );

/* Both return: file descriptor if OK, -1 on error */

• path — 열거나 생성할 파일의 이름. open의 경우 파일의 전체 패스, openat의 경우 상대 경로.

• oflag — 파일 열기 옵션. 다음과 같은 옵션들이 <fcntl.h> 에 정의되어 있다. 아래 다섯 옵션은 반드시 배타적으로 하나만 지정되어야 하는 옵션이다.

  O_RDONLY	읽기 전용으로 연다(대체로 0).
  O_WRONLY	쓰기 전용으로 연다(대체로 1).
  O_RDWR	읽기/쓰기 겸용으로 연다(대체로 2).
  O_EXEC	실행 전용으로 연다.
  O_SEARCH	찾기 전용으로 연다(디렉토리에 적용).

  • O_SEARCH에 관하여

  그 외의 다른 옵션들은 선택적이다. 모든 목록을 확인하려면 open(2)를 참고하라.

• 다중 인자(...) — open과 openat에 쓰이는 다중 인자는 mode 인수만을 위해 사용된다.

• mode — 파일이 새로 생성될 때만 적용된다. 이 mode는 새로 만들어지는 파일의 권한 비트를 생성하기 위해 사용되며, mode & ~umask 계산을 통해 적용된다.

• fd — openat의 경우 상대경로를 받는데, fd는 상대경로 검색을 시작하는 파일을 가리킨다. 만약 fd가 AT_FDCWD 상수로 지정되어있다면 현재 경로를 기준으로 상대경로를 검색한다.

openat 함수의 의의

openat을 비롯한 *at 함수들은 POSIX.1 표준에 비교적 최근 반영되었다. 이 함수들은 기존의 POSIX 함수들의 다음과 같은 문제를 해결할 수 있었다.

1. 기존에는 작업 디렉토리 외에는 상대경로를 지정할 수 없었다. 같은 프로세스의 모든 스레드는 같은 작업 디렉토리를 공유하므로, 여러 스레드가 동시에 다른 디렉토리에서 작업하기 어렵다.