【Linux】Linux檔案鎖

檔案鎖

前言

/proc是一個特殊的檔案系統。

該目錄下檔案用來表示與啟動、核心相關的特殊資訊。

1. /proc/cpuinfo——CPU詳細資訊
2. /proc/meminfo——記憶體相關資訊
3. /proc/version——版本資訊
4. /proc/sys/fs/file-max——系統中能同時打開的檔案總數

可修改該檔案

1. 程序的相關資訊——/proc/32689/ 表示指定程序（程序号為32689)的相關資訊
2. /proc/devices——已配置設定的字元裝置、塊裝置的裝置号

檔案鎖

• 用于并發對檔案I/O進行操作

用法

#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>      

int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ );      

參數

• cmd——取值F_GETLK,F_SETLK和F_SETLKW,分别表示擷取鎖、設定鎖、和同步設定鎖。

struct flock {

short l_type; /*F_RDLCK, F_WRLCK, or F_UNLCK */

off_t l_start; /*offset in bytes, relative to l_whence */

short l_whence; /*SEEK_SET, SEEK_CUR, or SEEK_END */

off_t l_len; /*length, in bytes; 0 means lock to EOF */

pid_t l_pid; /*returned with F_GETLK */

• l_type: 第一個成員是加鎖的類型：隻讀鎖，讀寫鎖，或是解鎖。
• l_start和l_whence: 用來指明加鎖部分的開始位置。
• l_len: 是加鎖的長度。
• l_pid: 是加鎖程序的程序id。

#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define FILE_NAME "flock_demo.txt"

int flock_set(int fd, int type) {
  printf("pid=%d come in.\n",getpid());
  struct flock fflock;
  memset(&fflock, 0, sizeof(fflock));

  fcntl(fd,F_GETLK,&fflock);

  if (fflock.l_type != F_UNLCK) {
    if (fflock.l_type == F_RDLCK) {//有鎖，判斷是讀鎖還是寫鎖
      printf("flock has been set to read lock by %d\n",fflock.l_pid);
    } else if (fflock.l_type == F_WRLCK) {
      printf("flock has been set to write lock by %d\n", fflock.l_pid);
    }
  }

  //鎖定檔案
  fflock.l_type = type;
  fflock.l_whence = SEEK_SET;
  fflock.l_start = 0;
  fflock.l_len = 0;
  fflock.l_pid = -1;

  //阻塞式的
  if (fcntl(fd,F_SETLKW,&fflock) < 0) {
    printf("set lock failed!\n");
    return -1;
  }

  switch (fflock.l_type) {
  case F_RDLCK:
    printf("read lock is set by %d\n", getpid());
    break;
  case F_WRLCK:
    printf("write lock is set by %d\n", getpid());
    break;
  case F_UNLCK:
    printf("lock is released by %d\n", getpid());
    break;
  default:
    break;
  }

  printf("Process pid = %d out.\n",getpid());
  return 0;

}

int main(void) {
  
  int fd = 0;
  fd = open(FILE_NAME, O_RDWR | O_CREAT, 0666);

  if (fd < 0) {
    printf("open file %s failed!\n",FILE_NAME);
    exit(-1);
  }

  //flock_set(fd, F_RDLCK); //讀鎖
  flock_set(fd, F_WRLCK);    //寫鎖
  getchar();
  flock_set(fd, F_UNLCK); //解鎖
  getchar();

  close(fd);
  return 0;
}      

• 寫鎖是排他性的，檔案上了寫鎖，就會阻止其他程式的寫鎖與讀鎖。
• 讀鎖可以多個程式對同一檔案上讀鎖，除此之外其他情況也會失敗(阻止其他程式的讀鎖與寫鎖)。