UNIX文件的共享

自动创建文件时,即不带选项 O_CREAT,O_EXCL(如果文件已经存在,则出错.如果不存在则创建该文件),以避免抹掉原有文件的记录.

if ((fd=open(pathname, O_WRONLY)) < 0) { 
    if(errno == ENOENT) {    //no such file or directory 
    if ((fd = creat(pathname, mode)) < 0) 
        err_sys(“creat error”); 
    } else { 
        err_sys(“open error”); 
    } 
} 

同样在open和creat之间也可能导致问题.例如进程A执行open没有检测到原有文件,然后调度到进程B创建文件并写入了一些东西.这是进程A继续执行creat部分,新创建的文件会清除进程B创建的文件.需要引入记录锁机制(APUE Chapter 14.3).

记录锁record locking的功能是：当一个进程读或者修改文件的某个部分时,阻止其他进程修改同一文件.UNIX系统内核没有使用文件记录的概念,更适合的而属于应该是字节范围锁,它锁定的只是文件的一个区域.

Linux2.4 以上的内核支持flock函数(锁住整个文件), fcntl记录锁和lockf.

#include <fcntl.h> 
int fcntl(int filedes, int cmd, …/*struct flock */); 
struct flock{ 
    short l_type;    /*F_RDLCK, F_WRLCK or F_UNLCK*/ 
                     /*共享读锁,独占性写锁和解锁一个区域*/ 
    off_t l_start;   /*offset in bytes, relative to l_whence*/ 
                     /*要加锁的区域起始字节偏移量*/ 
    short l_whence; /*SEEK_SET, SEEK_CUR, SEEK_END*/ 
    off_t l_len;     /*length, in bytes; 0 means lock to EOF*/ 
                      /*为了锁住整个文件需要将whence,start设为SEEK_SET 0, l_len为0*/ 
pid_t l_pid;     /*returned with F_GETLK*/ 
}; 

锁的类型分为两种F_RDLCK共享读锁和独占写锁F_WRLCK.基本规则是：多个进程在一个给定的字节上可以有一把共享的读锁,但是在一个给定字节上只能有一个进程独用一把写锁.即如果在某个字节上已经有一把独占性写锁,则不能再对它加任何读锁.

不同进程之间锁请求：

读锁 写锁

无锁 允许 允许

一个或多个读锁 允许 拒绝

一个写锁 拒绝 拒绝

相同进程之间锁请求：

如果一个进程对一个文件区间已经有一把锁,该进程后面又企图在同一文件区间再加一个锁,那么新锁将替换老锁.

加读锁时,该描述副是读打开的.加写锁锁好是写打开的.

F_GETLK 判断由flockptr所描述的锁是否会被另一把锁所排斥.如果存在一把锁,它阻止创建由flockptr锁描述锁.如果不存在,则除了将l_type设置为F_UNLCK;

F_SETLK

F_SETLKW F_SETLK的阻塞版本.如果请求创建的锁已经可用,可进程被唤醒.

锁的隐含集成和释放：

(1).进程中止时,所有建立的锁都释放.

(2).关闭一个描述符,则该进程通过这一描述符可以引用的任何一把锁(前提是这些锁由该进程设置的)都将释放.例如

fd1=open(pathname, …);

read_lock(fd1, …);

fd2 = dup(fd1);

close(fd2);

释放了fd2,这时fd1设置的锁也会被释放.

fork产生的子进程不集成父进程锁设置的锁.子进程需要调用fcntl才能获得自己的锁.这样防止父进程和子进程同时写一个文件.

在执行exec后,新程序可以继承原执行程序的锁.但是注意,如果对一个文件描述符设置了close-on-exec那么exec时关闭文件描述符,相应的文件所有锁都被释放了.

建议锁又称协同锁.对于这种类型的锁,内核只是提供加减锁以及检测是否加锁的操作,但是不提供锁的控制与协调工作.也就是说,如果应用程序对某个文件进行操作时,没有检测是否加锁或者无视加锁而直接向文件写入数据,内核是不会加以阻拦控制的.因此,建议锁,不能阻止进程对文件的操作,而只能依赖于

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