fcntl —— 系統(tǒng)調用 fcntl 和 ioctl?
本模塊基于文件描述符來進行文件控制和 I/O 控制。它是 Unix 系統(tǒng)調用 fcntl() 和 ioctl() 的接口。關于這些調用的完整描述，請參閱 Unix 手冊的 fcntl(2) 和 ioctl(2) 頁面。
本模塊的所有函數(shù)都接受文件描述符 fd 作為第一個參數(shù)?？梢允且粋€整數(shù)形式的文件描述符，比如 sys.stdin.fileno() 的返回結果，或為 io.IOBase 對象，比如 sys.stdin 提供一個 fileno()，可返回一個真正的文件描述符。
在 3.8 版更改: fcntl 模塊現(xiàn)在有了 F_ADD_SEALS 、F_GET_SEALS 和 F_SEAL_* 常量，用于文件描述符 os.memfd_create() 的封裝。
在 3.9 版更改: On macOS, the fcntl module exposes the F_GETPATH constant, which obtains
the path of a file from a file descriptor.
On Linux(>=3.15), the fcntl module exposes the F_OFD_GETLK, F_OFD_SETLK
and F_OFD_SETLKW constants, which are used when working with open file
description locks.
在 3.10 版更改: 在 Linux 2.6.11 以上版本中，fcntl 模塊提供了 F_GETPIPE_SZ 和``F_SETPIPE_SZ`` 常量，分別用于檢查和修改管道的大小。
在 3.11 版更改: On FreeBSD, the fcntl module exposes the F_DUP2FD and F_DUP2FD_CLOEXEC
constants, which allow to duplicate a file descriptor, the latter setting
FD_CLOEXEC flag in addition.
這個模塊定義了以下函數(shù)：
- fcntl.fcntl(fd, cmd, arg=0)?
對文件描述符 fd 執(zhí)行 cmd 操作（能夠提供
fileno()方法的文件對象也可以接受）。 cmd 可用的值與操作系統(tǒng)有關，在fcntl模塊中可作為常量使用，名稱與相關 C 語言頭文件中的一樣。參數(shù) arg 可以是整數(shù)或bytes對象。若為整數(shù)值，則本函數(shù)的返回值是 C 語言fcntl()調用的整數(shù)返回值。若為字節(jié)串，則其代表一個二進制結構，比如由struct.pack()創(chuàng)建的數(shù)據(jù)。該二進制數(shù)據(jù)將被復制到一個緩沖區(qū)，緩沖區(qū)地址傳給 C 調用fcntl()。調用成功后的返回值位于緩沖區(qū)內，轉換為一個bytes對象。返回的對象長度將與 arg 參數(shù)的長度相同。上限為 1024 字節(jié)。如果操作系統(tǒng)在緩沖區(qū)中返回的信息大于 1024 字節(jié)，很可能導致內存段沖突，或更為不易察覺的數(shù)據(jù)錯誤。如果
fcntl()調用失敗，會觸發(fā)OSError。引發(fā)一條 auditing 事件
fcntl.fcntl，參數(shù)為fd、cmd、arg。
- fcntl.ioctl(fd, request, arg=0, mutate_flag=True)?
本函數(shù)與
fcntl()函數(shù)相同，只是參數(shù)的處理更加復雜。request 參數(shù)的上限是 32位。
termios模塊中包含了可用作 request 參數(shù)其他常量，名稱與相關 C 頭文件中定義的相同。參數(shù) arg 可為整數(shù)、支持只讀緩沖區(qū)接口的對象（如
bytes）或支持讀寫緩沖區(qū)接口的對象（如bytearray）。除了最后一種情況，其他情況下的行為都與
fcntl()函數(shù)一樣。如果傳入的是個可變緩沖區(qū)，那么行為就由 mutate_flag 參數(shù)決定。
如果 mutate_flag 為 False，緩沖區(qū)的可變性將被忽略，行為與只讀緩沖區(qū)一樣，只是沒有了上述 1024 字節(jié)的上限——只要傳入的緩沖區(qū)能容納操作系統(tǒng)放入的數(shù)據(jù)即可。
如果 mutate_flag 為 True（默認值），那么緩沖區(qū)（實際上）會傳給底層的 系統(tǒng)調用
ioctl()，其返回代碼則會回傳給調用它的 Python，而緩沖區(qū)的新數(shù)據(jù)則反映了ioctl()的運行結果。這里做了一點簡化，因為若是給出的緩沖區(qū)少于 1024 字節(jié)，首先會被復制到一個 1024 字節(jié)長的靜態(tài)緩沖區(qū)再傳給ioctl()，然后把結果復制回給出的緩沖區(qū)去。如果
ioctl()調用失敗，則會觸發(fā)OSError異常。舉個例子：
>>> 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])
觸發(fā)一條 auditing 事件
fcntl.ioctl，參數(shù)為fd、request、arg。
- fcntl.flock(fd, operation)?
在文件描述符 fd 上執(zhí)行加鎖操作 operation (也接受能提供
fileno()方法的文件對象)。 詳見 Unix 手冊 flock(2)。 (在某些系統(tǒng)中，此函數(shù)是用fcntl()模擬出來的。)如果
flock()調用失敗，就會觸發(fā)OSError異常。觸發(fā)一條 審計事件
fcntl.flock，參數(shù)為fd、operation。
- fcntl.lockf(fd, cmd, len=0, start=0, whence=0)?
本質上是對
fcntl()加鎖調用的封裝。fd 是要加解鎖的文件描述符（也接受能提供fileno()方法的文件對象），cmd 是以下值之一：LOCK_UN——解鎖LOCK_SH—— 獲取一個共享鎖LOCK_EX—— 獲取一個獨占鎖
如果 cmd 為
LOCK_SH或LOCK_EX，則還可以與LOCK_NB進行按位或運算，以避免在獲取鎖時出現(xiàn)阻塞。 如果用了LOCK_NB，無法獲取鎖時將觸發(fā)OSError，此異常的 errno 屬性將被設為EACCES或EAGAIN(視操作系統(tǒng)而定；為了保證可移植性，請檢查這兩個值)。 至少在某些系統(tǒng)上，只有當文件描述符指向需要寫入而打開的文件時，才可以使用LOCK_EX。len 是要鎖定的字節(jié)數(shù)，start 是自 whence 開始鎖定的字節(jié)偏移量，whence 與
io.IOBase.seek()的定義一樣。0—— 自文件起始位置（os.SEEK_SET）。1—— 自緩沖區(qū)當前位置（os.SEEK_CUR）2—— 自文件末尾（os.SEEK_END)
start 的默認值為 0，表示從文件起始位置開始。len 的默認值是 0，表示加鎖至文件末尾。 whence 的默認值也是 0。
觸發(fā)一條 審計事件
fcntl.lockf，參數(shù)為fd、cmd、len、start、whence。
示例（都是運行于符合 SVR4 的系統(tǒng)）：
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，在第一個例子中，返回值變量 rv 將存有整數(shù)；在第二個例子中，該變量中將存有一個 bytes 對象。lockdata 變量的結構布局視系統(tǒng)而定——因此采用 flock() 調用可能會更好。