fcntl — as chamadas de sistema fcntl e ioctl

Este módulo executa o controle de arquivos e de E/S em descritores de arquivos. É uma interface para as rotinas fcntl() e ioctl() do Unix. Veja as páginas de manual do Unix fcntl(2) e ioctl(2) para mais detalhes.

Disponibilidade: Unix, not WASI.

Todas as funções neste módulo recebem um descritor de arquivo fd como seu primeiro argumento. Este pode ser um descritor de arquivo inteiro, como retornado por sys.stdin.fileno(), ou um objeto io.IOBase, como o próprio sys.stdin, que fornece um fileno() que retorna um descritor de arquivo genuíno.

Alterado na versão 3.3: As operações neste módulo costumavam levantar um IOError, mas agora levantam um OSError.

Alterado na versão 3.8: O módulo fcntl agora contém constantes F_ADD_SEALS, F_GET_SEALS e F_SEAL_* para selar descritores de arquivo os.memfd_create().

Alterado na versão 3.9: No macOS, o módulo fcntl expõe a constante F_GETPATH, que obtém o caminho de um arquivo de um descritor de arquivo. No Linux(>=3.15), o módulo fcntl expõe as constantes F_OFD_GETLK, F_OFD_SETLK e F_OFD_SETLKW, que são usadas ao trabalhar com travas de descrição de arquivo aberto.

Alterado na versão 3.10: No Linux >= 2.6.11, o módulo fcntl expõe as constantes F_GETPIPE_SZ e F_SETPIPE_SZ, que permitem verificar e modificar o tamanho de um encadeamento, respectivamente.

Alterado na versão 3.11: No FreeBSD, o módulo fcntl expõe as constantes F_DUP2FD e F_DUP2FD_CLOEXEC, que permitem duplicar um descritor de arquivo, sendo que esta última define também o sinalizador FD_CLOEXEC.

Alterado na versão 3.12: No Linux >= 4.5, o módulo fcntl expõe as constantes FICLONE e FICLONERANGE, que permitem compartilhar alguns dados de um arquivo com outro arquivo por meio de reflinking em alguns sistemas de arquivos (por exemplo, btrfs, OCFS2 e XFS). Esse comportamento é comumente chamado de “copy-on-write”.

Alterado na versão 3.13: No Linux >= 2.6.32, o módulo fcntl expõe as constantes F_GETOWN_EX, F_SETOWN_EX, F_OWNER_TID, F_OWNER_PID, F_OWNER_PGRP, que permitem direcionar sinais de disponibilidade de E/S para uma thread, processo ou grupo de processos específico. No Linux >= 4.13, o módulo fcntl expõe as constantes F_GET_RW_HINT, F_SET_RW_HINT, F_GET_FILE_RW_HINT, F_SET_FILE_RW_HINT e RWH_WRITE_LIFE_*, que permitem informar o kernel sobre o tempo de vida relativo esperado de gravações em um determinado nó-i ou por meio de uma descrição de arquivo aberto específica. No Linux >= 5.1 e NetBSD, o módulo fcntl expõe a constante F_SEAL_FUTURE_WRITE para uso com as operações F_ADD_SEALS e F_GET_SEALS. No FreeBSD, o módulo fcntl expõe as constantes F_READAHEAD, F_ISUNIONSTACK e F_KINFO. No macOS e FreeBSD, o módulo fcntl expõe a constante F_RDAHEAD. No NetBSD e AIX, o módulo fcntl expõe a constante F_CLOSEM. No NetBSD, o módulo fcntl expõe a constante F_MAXFD. No macOS e no NetBSD, o módulo fcntl expõe as constantes F_GETNOSIGPIPE e F_SETNOSIGPIPE.

Alterado na versão 3.14: No Linux >= 6.1, o módulo fcntl expõe o F_DUPFD_QUERY para consultar um descritor de arquivo apontando para o mesmo arquivo.

O módulo define as seguintes funções:

fcntl.fcntl(fd, cmd, arg=0, /)

Executa a operação cmd no descritor de arquivo fd (objetos arquivo que fornecem um método fileno() também são aceitos). Os valores usados ​​para cmd dependem do sistema operacional e estão disponíveis como constantes no módulo fcntl, usando os mesmos nomes usados ​​nos arquivos de cabeçalho C relevantes. O argumento arg pode ser um valor inteiro, um objeto bytes ou similar ou uma string. O tipo e o tamanho de arg devem corresponder ao tipo e ao tamanho do argumento da operação, conforme especificado na documentação C relevante.

Quando arg é um inteiro, a função retorna o valor de retorno inteiro da chamada C fcntl().

Quando o argumento é um objeto bytes ou similar, ele representa uma estrutura binária, por exemplo, criada por struct.pack(). Um valor de string é codificado em binário usando a codificação UTF-8. Os dados binários são copiados para um buffer cujo endereço é passado para a chamada fcntl() em C. O valor de retorno após uma chamada bem-sucedida é o conteúdo do buffer, convertido em um objeto bytes. O comprimento do objeto retornado será igual ao comprimento do argumento arg. Este é limitado a 1024 bytes.

Se a chamada a fcntl() falhar, um exceção OSError é levantada.

Nota

Se o tipo ou o tamanho de arg não corresponder ao tipo ou tamanho do argumento da operação (por exemplo, se um inteiro for passado quando um ponteiro for esperado, ou se as informações retornadas no buffer pelo sistema operacional forem maiores que 1024 bytes), é mais provável que isso resulte em uma violação de segmentação ou em uma corrupção de dados mais sutil.

Levanta um evento de auditoria fcntl.fcntl com os argumentos fd, cmd, arg.

Alterado na versão 3.14: Adicione suporte a objetos bytes ou similares arbitrários, não apenas bytes.

fcntl.ioctl(fd, request, arg=0, mutate_flag=True, /)

Esta função é idêntica à função fcntl(), exceto que o tratamento de argumentos é ainda mais complicado.

O parâmetro request é limitado a valores que cabem em 32 ou 64 bits, dependendo da plataforma. Constantes adicionais de interesse para uso como argumento request podem ser encontradas no módulo termios, com os mesmos nomes usados ​​nos arquivos de cabeçalho C relevantes.

O parâmetro arg pode ser um inteiro, um objeto bytes ou similar ou uma string. O tipo e o tamanho de arg devem corresponder ao tipo e ao tamanho do argumento da operação, conforme especificado na documentação C relevante.

Se arg não oferecer suporte à interface de buffer de leitura e escrita ou o mutate_flag for falso, o comportamento será o mesmo da função fcntl().

Se arg oferece suporte à interface de buffer de leitura e escrita (como bytearray) e mutate_flag for true (o padrão), o buffer será (na prática) passado para a chamada de sistema subjacente ioctl(), o código de retorno desta última será passado de volta para o Python que fez a chamada, e o novo conteúdo do buffer refletirá a ação de ioctl(). Esta é uma pequena simplificação, pois se o buffer fornecido tiver menos de 1024 bytes, ele será primeiro copiado para um buffer estático de 1024 bytes, que será então passado para ioctl() e copiado de volta para o buffer fornecido.

Se a chamada a ioctl() falhar, uma exceção OSError é levantada.

Nota

Se o tipo ou o tamanho de arg não corresponder ao tipo ou tamanho do argumento da operação (por exemplo, se um inteiro for passado quando um ponteiro for esperado, ou se as informações retornadas no buffer pelo sistema operacional forem maiores que 1024 bytes ou o tamanho do objeto byte ou similar mutável é pequeno demais), é mais provável que isso resulte em uma violação de segmentação ou em uma corrupção de dados mais sutil.

Um exemplo:

>>> 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])

Levanta um evento de auditoria fcntl.ioctl com os argumentos fd, request, arg.

Alterado na versão 3.14: A GIL é sempre liberada durante uma chamada de sistema. Chamadas de sistema que falham com EINTR são repetidas automaticamente.

fcntl.flock(fd, operation, /)

Executa a operação de trava operation no descritor de arquivo fd (objetos arquivo que fornecem um método fileno() também são aceitos). Consulte o manual do Unix flock(2) para obter detalhes. (Em alguns sistemas, esta função é emulada usando fcntl().)

Se a chamada flock() falhar, uma exceção OSError será levantada.

Levanta um evento de auditoria fcntl.flock com os argumentos fd e operation.

fcntl.lockf(fd, cmd, len=0, start=0, whence=0, /)

Este é essencialmente um invólucro em torno das chamadas de trava fcntl(). fd é o descritor de arquivo (objetos arquivo que fornecem um método fileno() também são aceitos) do arquivo para travar ou destravar, e cmd é um dos seguintes valores:

fcntl.LOCK_UN

Libera uma trava existente.

fcntl.LOCK_SH

Adquire uma trava compartilhada.

fcntl.LOCK_EX

Adquire uma trava exclusiva.

fcntl.LOCK_NB

Aplica OU (OR) bit a bit com qualquer uma das outras três constantes LOCK_* para tornar a solicitação não bloqueante.

Se LOCK_NB for usado e a trava não puder ser obtido, uma exceção OSError será levantada e terá um atributo errno definido como EACCES ou EAGAIN (dependendo do sistema operacional; para portabilidade, verifique ambos os valores). Em pelo menos alguns sistemas, LOCK_EX só pode ser usado se o descritor de arquivo se referir a um arquivo aberto para escrita.

len é o número de bytes para travar, start é o deslocamento de bytes em que a trava começa, em relação a whence, e whence é como em io.IOBase.seek(), especificamente:

O padrão para start é 0, o que significa iniciar no início do arquivo. O padrão para len é 0, o que significa travar no final do arquivo. O padrão para whence também é 0.

Levanta um evento de auditoria fcntl.lockf com os argumentos fd, cmd, len, start, whence.

Exemplos (todos em um sistema compatível com SVR4):

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)

Observe que, no primeiro exemplo, a variável de valor de retorno rv conterá um valor inteiro; no segundo exemplo, ela conterá um objeto bytes. O layout da estrutura da variável lockdata depende do sistema — portanto, usar a chamada flock() pode ser melhor.

Ver também

Módulo os

Se os sinalizadores de trava O_SHLOCK e O_EXLOCK estiverem presentes no módulo os (somente no BSD), a função os.open() fornece uma alternativa às funções lockf() e flock().