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OPEN(2) Manuel du programmeur Linux OPEN(2)

NOM

open, creat - Ouvrir ou créer éventuellement un fichier ou un périphérique

SYNOPSIS

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
int creat(const char *pathname, mode_t mode);

DESCRIPTION

Étant donné le chemin pathname d'un fichier, open() renvoie un descripteur de fichier (petit entier positif ou nul) qui pourra ensuite être utilisé dans d'autres appels système (read(2), write(2), lseek(2), fcntl(2), etc.). Le descripteur de fichier renvoyé par un appel réussi sera le plus petit descripteur de fichier non actuellement ouvert par le processus.

Par défaut, le nouveau descripteur de fichier est configuré pour rester ouvert après un appel à execve(2) (son attribut FD_CLOEXEC décrit dans fcntl(2) est initialement désactivé). L'attribut O_CLOEXEC décrit ci-dessous permet de modifier ce comportement par défaut. La position dans le fichier est définie au début du fichier (consultez lseek(2)).

Un appel à open() crée une nouvelle description de fichier ouvert, une entrée dans la table de fichiers ouverts du système. Cette entrée enregistre la position dans le fichier et les attributs d'état du fichier (modifiables par l'opération F_SETFL de fcntl(2)). Un descripteur de fichier est une référence à l'une de ces entrées ; cette référence n'est pas modifiée si pathname est ensuite supprimé ou modifié pour correspondre à un autre fichier. La nouvelle description de fichier ouvert n'est initialement partagée avec aucun autre processus, mais ce partage peut apparaître après un fork(2).

Le paramètre flags est l'un des éléments O_RDONLY, O_WRONLY ou O_RDWR qui réclament respectivement l'ouverture du fichier en lecture seule, écriture seule, ou lecture/écriture.

De plus, zéro ou plus d'attributs de création de fichier et d'attributs d'état de fichier peuvent être spécifiés dans flags avec un OU binaire. Les attributs de création de fichier sont O_CLOEXEC, O_CREAT, O_DIRECTORY, O_EXCL, O_NOCTTY, O_NOFOLLOW, O_TRUNC, and O_TTY_INIT. Les attributs d'état de fichier sont tous les autres attributs listés ci‐dessous. La distinction entre ces deux groupes est que les attributs d'état de fichier peuvent être lus et (dans certains cas) modifiés avec fcntl(2). La liste complète des attributs de création et d'état de fichier est la suivante :

Le fichier est ouvert en mode « ajout ». Initialement, et avant chaque write(2), la tête de lecture/écriture est placée à la fin du fichier comme avec lseek(2). Il y a un risque d'endommager le fichier lorsque O_APPEND est utilisé, sur un système de fichiers NFS, si plusieurs processus tentent d'ajouter des données simultanément au même fichier. Ceci est dû au fait que NFS ne supporte pas l'opération d'ajout de données dans un fichier, aussi le noyau du client est obligé de la simuler, avec un risque de concurrence des tâches.
Déclencher un signal (SIGIO par défaut, mais peut être changé via fcntl(2)) lorsque la lecture ou l'écriture deviennent possibles sur ce descripteur. Ceci n'est possible que pour les terminaux, pseudoterminaux, sockets et (depuis Linux 2.6) tubes et FIFO. Consultez fcntl(2) pour plus de détails.
Activer l'attribut « close-on-exec » pour le nouveau descripteur de fichier. Spécifier cet attribut permet à un programme d'éviter des opérations supplémentaires F_SETFD de fcntl(2) pour positionner l'attribut FD_CLOEXEC. De plus, l'utilisation de cet attribut est essentielle dans certains programmes multithreadés puisque l'utilisation d'une opération F_SETFD de fcntl(2) pour positionner l'attribut FD_CLOEXEC ne suffit pas pour éviter les conditions de concurrence lorsqu'un thread ouvre un descripteur de fichier en même temps qu'un autre thread effectue un fork(2) plus un execve(2).
Créer le fichier s'il n'existe pas. Le possesseur (UID) du fichier est renseigné avec l'UID effectif du processus. Le groupe propriétaire (GID) du fichier est le GID effectif du processus ou le GID du répertoire parent (ceci dépend du système de fichiers, des options de montage, du mode du répertoire parent, etc.) Consultez par exemple les options de montage bsdgroups et sysvgroups décrites dans la page mount(8)).

Le paramètre mode indique les permissions à utiliser si un nouveau fichier est créé. Ce paramètre doit être fourni quand O_CREAT est spécifié dans les flags ; si O_CREAT n'est pas précisé, mode est ignoré. Les permissions effectives sont modifiées par le umask du processus : la véritable valeur utilisée est (mode & ~umask). Notez que ce mode ne s'applique qu'aux accès ultérieurs au fichier nouvellement créé. L'appel open() qui crée un fichier dont le mode est en lecture seule fournira quand même un descripteur de fichier en lecture et écriture.

Les constantes symboliques suivantes sont disponibles pour mode :

00700 L'utilisateur (propriétaire du fichier) a les autorisations de lecture, écriture, exécution.
00400 L'utilisateur a l'autorisation de lecture.
00200 L'utilisateur a l'autorisation d'écriture.
00100 L'utilisateur a l'autorisation d'exécution.
00070 Le groupe a les autorisations de lecture, écriture, exécution.
00040 Le groupe a l'autorisation de lecture.
00020 Le groupe a l'autorisation d'écriture.
00010 Le groupe a l'autorisation d'exécution.
00007 Tout le monde a les autorisations de lecture, écriture, exécution.
00004 Tout le monde a l'autorisation de lecture.
00002 Tout le monde a l'autorisation d'écriture.
00001 Tout le monde a l'autorisation d'exécution.
O_DIRECT (Depuis Linux 2.4.10)
Essayer de minimiser les effets du cache d'entrée-sortie sur ce fichier. Cela dégradera en général les performances, mais est utile dans des situations spéciales, comme lorsque les applications ont leur propre cache. Les entrées-sorties de fichier sont faites directement de et vers les tampons d'espace utilisateur. L'ajout de l'attribut O_DIRECT fait que les entrées-sorties sont synchrones ; en réalité un effort est fait pour rendre le transfert synchrone mais cela n'offre pas la garantie fournie par l'attribut O_SYNC que les données et métadonnées sont transférées. Pour garantir des entrées-sorties synchrones, l'attribut O_SYNC doit être utilisé en plus de l'attribut O_DIRECT. Consultez la section NOTES ci-dessous.

Une interface à la sémantique similaire (mais dépréciée) pour les périphériques blocs est décrite à la page raw(8).

Si pathname n'est pas un répertoire, l'ouverture échoue. Cet attribut est spécifique à Linux et fut ajouté dans la version 2.1.126 du noyau, pour éviter des problèmes de dysfonctionnement si opendir(3) est invoqué sur une FIFO ou un périphérique de bande. Cet attribut ne devrait jamais être utilisé ailleurs que dans l'implémentation de opendir(3).
S'assurer que cet appel crée le fichier : si cet attribut est spécifié en conjonction avec O_CREAT et si le fichier pathname existe déjà, open() échouera.

Lorsque ces deux attributs sont spécifiés, les liens symboliques ne sont pas suivis : si pathname est un lien symbolique, open() échouera quelque soit l'endroit où pointe le lien symbolique.

En général, le comportement de O_EXCL est indéterminé s'il est utilisé sans O_CREAT. Il existe une exception toutefois : à partir de Linux 2.6, O_EXCL peut être utilisé sans O_CREAT si pathname fait référence à un périphérique bloc. Si le périphérique bloc est utilisé par le système (par exemple, s'il est monté), open() échoue avec l'erreur EBUSY.

Sur les systèmes de fichiers NFS, O_EXCL n'est pris en charge qu'avec la version NFSv3 ou ultérieure, sur les noyaux 2.6 ou plus récents. Dans les environnements NFS où la prise en charge d'O_EXCL n'est pas fournie, les programmes qui ont besoin de cette fonctionnalité pour verrouiller des tâches risquent de rencontrer une concurrence critique (race condition). Les programmes portables qui veulent effectuer un verrouillage fichier atomique en utilisant un fichier verrou et qui doivent éviter la dépendance de la prise en charge NFS pour O_EXCL peuvent créer un fichier unique sur le même système de fichiers (par exemple, avec le PID et le nom de l'hôte), et utiliser link(2) pour créer un lien sur un fichier de verrouillage. Si link(2) renvoie 0, le verrouillage est réussi. Sinon, utiliser stat(2) sur ce fichier unique pour vérifier si le nombre de liens a augmenté jusqu'à 2, auquel cas le verrouillage est également réussi.pour vérifier si le nombre de liens a augmenté jusqu'à 2. Ne pas utiliser la valeur de retour de link(2).

(LFS) Permet d'ouvrir des fichiers dont la taille ne peut pas être représentée dans un off_t (mais peut l'être dans un off64_t). La macro _LARGEFILE64_SOURCE doit être définie (avant d'inclure tout fichier d'en‐tête) pour obtenir cette définition. Définir la macro _FILE_OFFSET_BITS à 64 est la méthode à favoriser pour accéder à des grands fichiers sur des systèmes 32 bits, plutôt que d'utiliser O_LARGEFILE (consultez feature_test_macros(7)).
Ne pas mettre à jour l'heure de dernier accès au fichier (champ st_atime de l'inœud) quand le fichier est lu avec read(2). Ce attribut est seulement conçu pour les programmes d'indexation et d'archivage, pour lesquels il peut réduire significativement l'activité du disque. L'attribut peut ne pas être effectif sur tous les systèmes de fichiers. Par exemple, avec NFS, l'heure d'accès est mise à jour par le serveur.
Si pathname correspond à un périphérique de terminal — consultez tty(4) —, il ne deviendra pas le terminal contrôlant le processus même si celui-ci n'est attaché à aucun autre terminal.
Si pathname est un lien symbolique, l'ouverture échoue. Ceci est une extension FreeBSD, qui fut ajoutée à Linux dans la version 2.1.126. Les liens symboliques se trouvant dans le chemin d'accès proprement dit seront suivis normalement.
Le fichier est ouvert en mode « non-bloquant ». Ni la fonction open() ni aucune autre opération ultérieure sur ce fichier ne laissera le processus appelant en attente. Pour la manipulation des FIFO (tubes nommés), voir également fifo(7). Pour une explication de l'effet de O_NONBLOCK en conjonction avec les verrouillages impératifs et les baux de fichiers, voir fcntl(2).
Le fichier est ouvert en écriture synchronisée. Chaque appel à write(2) sur le fichier bloquera le processus appelant jusqu'à ce que les données aient été écrites physiquement sur le support matériel (voir la section NOTES plus bas).
Si le fichier existe, est un fichier ordinaire, et est ouvert en écriture (O_RDWR ou O_WRONLY), il sera tronqué à une longueur nulle. Si le fichier est une FIFO ou un périphérique terminal, l'attribut O_TRUNC est ignoré. Sinon, le comportement de O_TRUNC n'est pas précisé. Sur de nombreuses versions de Linux, il sera ignoré ; sur d'autres versions il déclenchera une erreur).

Certains de ces attributs optionnels peuvent être modifiés par la suite avec la fonction fcntl(2).

creat() est équivalent à open() avec l'attribut flags égal à O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC.

VALEUR RENVOYÉE

open() et creat() renvoient le nouveau descripteur de fichier s'ils réussissent, ou -1 s'ils échouent, auquel cas errno contient le code d'erreur.

ERREURS

L'accès demandé au fichier est interdit, ou la permission de parcours pour l'un des répertoires du chemin pathname est refusée, ou le fichier n'existe pas encore et le répertoire parent ne permet pas l'écriture. (Consultez aussi path_resolution(7).)
Si O_CREAT est indiqué, le fichier n'existe pas et le quota de blocs de disque ou d'inœuds de l'utilisateur sur le système de fichiers a été atteint.
pathname existe déjà et O_CREAT et O_EXCL ont été indiqués.
pathname pointe en‐dehors de l'espace d'adressage accessible.
Consultez EOVERFLOW.
Pendant qu'il était bloqué en attente de l'ouverture d'un périphérique lent (par exemple, une FIFO ; consultez fifo(7)), l'appel a été interrompu par un gestionnaire de signal ; consultez signal(7).
On a demandé une écriture alors que pathname correspond à un répertoire (en fait, O_WRONLY ou O_RDWR ont été demandés).
Trop de liens symboliques ont été rencontrés en parcourant pathname, ou l'attribut O_NOFOLLOW est indiqué et pathname est un lien symbolique.
Le processus a déjà ouvert le nombre maximal de fichiers.
pathname est trop long.
La limite du nombre total de fichiers ouverts sur le système a été atteinte.
pathname correspond à un fichier spécial et il n'y a pas de périphérique correspondant. (Ceci est un bogue du noyau Linux ; dans cette situation, ENXIO devrait être renvoyé.)
O_CREAT est absent et le fichier n'existe pas. Ou un répertoire du chemin d'accès pathname n'existe pas, ou est un lien symbolique pointant nulle part.
Pas assez de mémoire pour le noyau.
pathname devrait être créé mais le périphérique concerné n'a plus assez de place pour un nouveau fichier.
Un élément du chemin d'accès pathname n'est pas un répertoire, ou l'attribut O_DIRECTORY est utilisé et pathname n'est pas un répertoire.
O_NONBLOCK | O_WRONLY est indiqué, le fichier est une FIFO et le processus n'a pas de fichier ouvert en lecture. Ou le fichier est un nœud spécial et il n'y a pas de périphérique correspondant.
pathname fait référence à un fichier ordinaire qui est trop grand pour être ouvert. Cela arrive quand une application compilée sur une plate-forme 32 bits sans -D_FILE_OFFSET_BITS=64 essaie d'ouvrir un fichier dont la taille dépasse (2<<31)-1 bits ; consultez également O_LARGEFILE ci-dessus. C'est l'erreur spécifiée par POSIX.1-2001 ; dans les noyaux antérieurs à la version 2.6.24, Linux fournissait l'erreur EFBIG dans ce cas.
L'attribut O_NOATIME est indiqué, mais l'UID effectif de l'appelant n'est pas le propriétaire du fichier, et l'appelant n'est pas privilégié (CAP_FOWNER).
Un accès en écriture est demandé alors que pathname réside sur un système de fichiers en lecture seule.
On a demandé une écriture alors que pathname correspond à un fichier exécutable actuellement utilisé.
L'attribut O_NONBLOCK est indiqué, et un bail incompatible est détenu sur le fichier (consultez fcntl(2)).

CONFORMITÉ

SVr4, BSD 4.3, POSIX.1-2001. Les attributs O_DIRECTORY, O_NOATIME et O_NOFOLLOW sont spécifiques à Linux; il faut définir la macro _GNU_SOURCE (avant d'inclure tout fichier d'en‐tête) pour avoir leurs définitions.

L'attribut O_CLOEXEC n'est pas spécifié dans POSIX.1-2001, mais l'est dans POSIX.1-2008.

O_DIRECT n'est pas spécifié par POSIX ; il faut définir la macro _GNU_SOURCE (avant d'inclure tout fichier d'en‐tête) pour obtenir sa définition.

NOTES

Sous Linux, l'attribut O_NONBLOCK indique que l'on veut ouvrir mais pas nécessairement dans l'intention de lire ou d'écrire. Il est typiquement utilisé pour ouvrir des périphériques dans le but de récupérer un descripteur de fichier pour l'utiliser avec ioctl(2).

Contrairement aux autres valeurs qui peuvent être indiquées dans flags, les valeurs du mode d'accès O_RDONLY, O_WRONLY et O_RDWR ne sont pas des bits individuels. Ils définissent l'ordre des deux bits de poids faible de flags, et ont pour valeur respective 0, 1 et 2. En d'autres mots, la combinaison O_RDONLY | O_WRONLY est une erreur logique et n'a certainement pas la même signification que O_RDWR. Linux réserve le mode d'accès, particulier et non standard, mode 3 (11 en binaire) à flags pour signifier : vérifier les permissions de lecture et d'écriture du fichier et renvoyer un descripteur de fichier qui ne pourra pas être utilisé pour une lecture ou une écriture. Ce mode d'accès non standard est utilisé par certains pilotes Linux pour renvoyer un descripteur qui ne sera utilisé que par des opérations ioctl(2) spécifiques au périphérique.

L'effet (indéfini) de O_RDONLY | O_TRUNC varie selon l'implémentation. Sur de nombreux systèmes, le fichier est effectivement tronqué.

Plusieurs problèmes se posent avec le protocole NFS, concernant entre autres O_SYNC, et O_NDELAY .

POSIX fournit trois variantes différentes des entrées-sorties synchronisées, correspondant aux attributs O_SYNC, O_DSYNC et O_RSYNC. Actuellement (2.6.31), Linux implémente seulement O_SYNC, mais la glibc définit O_DSYNC et O_RSYNC à la même valeur que O_SYNC. La plupart des systèmes de fichiers Linux n'implémentent en fait pas la sémantique O_SYNC de POSIX (qui demande que les mises à jour des métadonnées d'une écriture soient sur le disque lors du retour en espace utilisateur), mais la sémantique O_DSYNC (qui ne demande uniquement que les données des fichiers et les métadonnées nécessaires pour les retrouvées soit sur le disque au moment ou l'appel système rend la main).

Notez que open() peut ouvrir des fichiers spéciaux mais creat() ne peut pas en créer, il faut utiliser mknod(2) à la place.

Sur les systèmes de fichiers NFS, où la correspondance d'UID est activée, open() peut renvoyer un descripteur de fichier alors qu'une requête read(2) par exemple sera refusée avec le code d'erreur EACCES. En effet, le client a effectué open() en vérifiant les autorisations d'accès, mais la correspondance d'UID est calculée par le serveur au moment des requêtes de lecture ou d'écriture.

Si un fichier est créé, ses horodatages st_atime, st_ctime, st_mtime (respectivement heure de dernier accès, de dernière modification d'état, et de dernière modification ; consultez stat(2)) sont définis à l'heure actuelle, ainsi que les champs st_ctime et st_mtime du répertoire parent. Sinon, si le fichier est modifié à cause de l'attribut O_TRUNC, ses champs st_ctime et st_mtime sont remplis avec l'heure actuelle.

O_DIRECT

L'attribut O_DIRECT peut imposer, pour des raisons d'alignement, des restrictions sur la longueur et l'adresse des tampons de l'espace utilisateur et des déplacements dans les entrées-sorties de fichiers. Sous Linux, les restrictions d'alignement varient en fonction du système de fichiers et de la version du noyau, et il peut aussi ne pas y en avoir. Cependant, il n'y a pas actuellement d'interface indépendante du système de fichiers qui permette aux applications de découvrir ces restrictions pour un fichier ou système de fichiers donné. Certains systèmes de fichiers fournissent leur propre interface pour faire cela, comme par exemple l'opération XFS_IOC_DIOINFO de xfsctl(3).

Sous Linux 2.4, la taille des transferts, l'alignement du tampon et la position dans le fichier doivent être des multiples de la taille de blocs logiques du système de fichiers. Sous Linux 2.6, un alignement sur des multiples de 512 octets est suffisant.

Les E/S O_DIRECT ne devraient jamais être exécutées en même temps que l'appel système fork(2), si le tampon mémoire est une projection privée (c'est-à-dire n'importe quelle projection en mémoire créée avec l'attribut MAP_PRIVATE de mmap(2), y compris la mémoire allouée sur le tas et les tampons alloués de façon statique). Toutes ces E/S, qu'elles soient soumises par l'intermédiaire d'une interface d'E/S asynchrone ou depuis un autre thread du processus, devraient être achevées avant l'appel de fork(2). En cas d'échec, les conséquences pourraient être une corruption de mémoire ou un comportement imprévisible dans les processus père et fils. Cette restriction ne s'applique pas quand le tampon mémoire pour les E/S O_DIRECT a été créé en utilisant shmat(2) ou mmap(2) avec l'attribut MAP_SHARED. Cette restriction ne s'applique pas non plus quand le tampon mémoire a été configuré comme MADV_DONTFORK avec madvise(2), en s'assurant qu'il ne sera pas disponible au fils après fork(2).

L'attribut O_DIRECT a été introduit par SGI IRIX, qui a des restrictions d'alignement identiques à Linux 2.4. IRIX a aussi un appel fcntl(2) pour obtenir les alignements et tailles appropriés. FreeBSD 4.x a introduit un attribut du même nom, mais sans les restrictions d'alignement.

La gestion de O_DIRECT a été ajouté dans Linux 2.4.10. Les noyaux plus anciens ignorent simplement cet attribut. Certains système de fichiers peuvent ne pas supporter cet attribut et open() échouera avec l'erreur EINVAL s'il a été utilisé.

Les applications devraient éviter de mélanger des entrées-sorties O_DIRECT et normales pour le même fichier, en particulier sur des régions d'un même fichier qui se recouvrent. Même si le système de fichiers gère les problèmes de cohérence dans cette situation, le débit global d'entrées-sorties sera moindre que si un seul mode était utilisé. De la même façon, les applications devraient éviter de mélanger l'utilisation de mmap(2) et d'entrées-sorties directes pour les mêmes fichiers.

Le comportement de O_DIRECT avec NFS diffère des systèmes de fichiers locaux. Les anciens noyaux, ou les noyaux configurés d'une certaine façon, peuvent ne pas gérer cette combinaison. Le protocole NFS ne gère pas le passage de l'attribut au serveur, les entrées-sorties O_DIRECT ne font donc que le cache des pages du client ; le serveur pourra toujours utiliser un cache pour les entrées-sorties. Le client demande au serveur de rendre les entrées-sorties synchrones pour préserver la sémantique synchrone de O_DIRECT. Certains serveurs fonctionnent mal dans ces circonstances, tout particulièrement si les entrées-sorties sont de petite taille. Certains serveurs peuvent aussi être configurés pour mentir aux clients et indiquer que les entrées-sorties ont atteint un espace de stockage stable ; ceci évitera la perte de performance en augmentant les risques pour l'intégrité des données en cas de problème d'alimentation du serveur. Le client NFS Linux n'a pas de restriction d'alignement pour les entrées-sorties O_DIRECT.

En résumé, O_DIRECT est un outil potentiellement puissant qui doit être utilisé avec précaution. Les applications devraient utiliser O_DIRECT comme une option pour améliorer les performances, qui devrait être désactivée par défaut.

« Ce qui m'a toujours dérangé avec O_DIRECT est que toute l'interface est stupide et a probablement été conçue par un singe dérangé, sous l'influence de substances psychotropes puissantes. » — Linus.

BOGUES

Actuellement, il n'est pas possible d'activer les entrées-sorties contrôlées par les signaux en indiquant O_ASYNC lors de l'appel open() ; il faut utiliser fcntl(2) pour activer cet attribut.

VOIR AUSSI

chmod(2), chown(2), close(2), dup(2), fcntl(2), link(2), lseek(2), mknod(2), mmap(2), mount(2), openat(2), read(2), socket(2), stat(2), umask(2), unlink(2), write(2), fopen(3), fifo(7), path_resolution(7), symlink(7)

COLOPHON

Cette page fait partie de la publication 3.52 du projet man-pages Linux. Une description du projet et des instructions pour signaler des anomalies peuvent être trouvées à l'adresse http://www.kernel.org/doc/man-pages/.

TRADUCTION

Depuis 2010, cette traduction est maintenue à l'aide de l'outil po4a <http://po4a.alioth.debian.org/> par l'équipe de traduction francophone au sein du projet perkamon <http://perkamon.alioth.debian.org/>.

Christophe Blaess <http://www.blaess.fr/christophe/> (1996-2003), Alain Portal <http://manpagesfr.free.fr/> (2003-2006). Julien Cristau et l'équipe francophone de traduction de Debian (2006-2009).

Veuillez signaler toute erreur de traduction en écrivant à <perkamon-fr@traduc.org>.

Vous pouvez toujours avoir accès à la version anglaise de ce document en utilisant la commande « LC_ALL=C man <section> <page_de_man> ».

18 février 2013 Linux