【Linux】Linux文件锁

文件锁

前言

/proc是一个特殊的文件系统。

该目录下文件用来表示与启动、内核相关的特殊信息。

1. /proc/cpuinfo——CPU详细信息
2. /proc/meminfo——内存相关信息
3. /proc/version——版本信息
4. /proc/sys/fs/file-max——系统中能同时打开的文件总数

可修改该文件

1. 进程的相关信息——/proc/32689/ 表示指定进程（进程号为32689)的相关信息
2. /proc/devices——已分配的字符设备、块设备的设备号

文件锁

• 用于并发对文件I/O进行操作

用法

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

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

参数

• cmd——取值F_GETLK,F_SETLK和F_SETLKW,分别表示获取锁、设置锁、和同步设置锁。

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: 第一个成员是加锁的类型：只读锁，读写锁，或是解锁。
• l_start和l_whence: 用来指明加锁部分的开始位置。
• l_len: 是加锁的长度。
• l_pid: 是加锁进程的进程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) {//有锁，判断是读锁还是写锁
      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);
    }
  }

  //锁定文件
  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); //读锁
  flock_set(fd, F_WRLCK);    //写锁
  getchar();
  flock_set(fd, F_UNLCK); //解锁
  getchar();

  close(fd);
  return 0;
}      

• 写锁是排他性的，文件上了写锁，就会阻止其他程序的写锁与读锁。
• 读锁可以多个程序对同一文件上读锁，除此之外其他情况也会失败(阻止其他程序的读锁与写锁)。