引言
在多進程環境下,多個進程同時讀寫一個文件,如果不進行同步,就可能導致不期待的結果,如后一個進程覆蓋了前一個進程寫的內容。Unix為此提供了一種強大的解決辦法:記錄鎖
記錄鎖
記錄鎖本質上就是對文件加讀寫鎖,但是它不僅可以對整個文件加鎖,也可以對文件的某塊區域加鎖,這正是其強大之處。
其主要由兩部分構成,操作類型和加鎖區域
struct flock{short l_type; /* 操作類型:加讀鎖(F_RDLCK),加寫鎖(F_WRLCK),解鎖(F_UNLCK) */// 加鎖區域off_t l_start; /* 開始位置 */off_t l_len; /* 區域長度 , 為0時,表示從開始位置到文件末尾的所有區域都加鎖 */......
}
加鎖和解鎖
通過調用fcntl,并設置cmd為F_SETLK,再傳入flock結構,就可以加鎖解鎖了
#include <fcntl.h>
int fcntl(int fd, int cmd, .../* struct flock *flockptr */);
值得一提的是,如果先對某塊區域加了鎖,解鎖時可以只部分解鎖。
當對于文件的某個區域加鎖時,這條加鎖記錄是放在vnode節點上的
釋放鎖
除了調用fcntl釋放鎖外,還有一些隱式釋放的方法。
- 調用close關閉文件時,會釋放進程再這個文件上加的鎖
- 進程退出時,會調用close方法關閉文件描述符,也就會釋放鎖
鎖繼承
當fork子進程時,子進程不會繼承父進程加的記錄鎖,根本原因在于鎖記錄存在于vnode上,而vnode是內核數據,fork只會復制用戶地址空間的數據,而且子進程的ID和父進程也不同,所以子進程不會繼承父進程的加的記錄鎖
建議性鎖和強制性鎖
當一個進程調用fcntl對文件加了記錄鎖后,其他進程是可以直接調用read和write函數讀寫該文件的,這時加的鎖稱為建議性鎖。
如果需要在調用read和write時,檢查讀寫區域是否加鎖,就需要加強制性鎖。通過設置文件的“set-group-id”位,并取消文件組執行位,調用fcntl就加的是強制性鎖了