Linux文件鎖定

Question

問題：在Linux平臺上創建新文件或覆蓋現有文件，以便其他進程可以打開它以便只讀。使用CreateFile一個可以做這樣的事情：

CreateFile("blah.log", GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ, 
      NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL); 

此調用會失敗，如果它是用相似的標識另一個進程打開，覆蓋現有文件。

如何在Linux上實現類似的行爲？假定諮詢鎖受到所有程序的尊重。

Answer 1

使用open和建議flock鎖定，作家需要持有LOCK_EX排他鎖。讀者一定不能持有任何鎖，他們然後可能會看到文件突然截斷。

Plain fopen可以用於讀者。對於良好表現作家，（檢查略去了其他錯誤）

#include <sys/types.h> 
#include <sys/stat.h> 
#include <sys/file.h> 
#include <fcntl.h> 
#include <stdio.h> 

// never truncates 
int fd = open("foo.log", O_CREAT|O_WRONLY /*or O_RDWR */, 0644 /* mode */); 
if (flock(fd, LOCK_EX|LOCK_NB) != 0) { 
    perror("Locking failed - I am not an exclusive writer"); 
    exit(1); 
} 

// I hold the exclusive lock - now, truncate the file to 0 bytes 
ftruncate(fd, 0); 

如果你想使用<stdio.h>程序與在其上的文件，你可以使用fdopen：

// "w" will not truncate! 
FILE *f = fdopen(fd, "w"); // or `r+` for O_RDWR... 

請注意，一個讀卡器一定不能設置一個LOCK_SH鎖定文件，否則它不能通過令狀打開呃。

Answer 2

您正在尋找的flock和lockf功能:)

這其中大部分是非常基礎上man 2 flock和man lockf，所以我非常樂意推薦閱讀它。

這是從man lockf

#include <unistd.h> 

int lockf(int fd, int cmd, off_t len); 

...

說明

應用，測試或在一個開放的文件的部分刪除一個POSIX鎖。該文件由fd指定，一個文件描述符打開爲 寫入，由cmd執行，該部分由 字節位置pos..pos + len-1（如果len爲正數）和pos-len..pos-1如果len是負數，其中pos是當前文件的 位置，並且如果len爲零，則該部分從 當前文件位置延伸到無窮大，包含當前和未來的文件結束位置。在所有情況下，該部分可以在當前文件結束之後延伸 。

在Linux上，lockf()只是fcntl（2）鎖定的接口。許多其他系統以這種方式實現lockf(), ，但是請注意，POSIX.1保留了未指定的鎖之間的關係 lockf()和fcntl(2)。一個便攜式應用程序可能應該避免混合調用這些接口。

有效的操作如下：

• F_LOCK對文件設置的指定部分的獨佔鎖。如果此部分（的一部分）已被鎖定，則會阻止呼叫，直到釋放上一個鎖。如果此部分與先前鎖定的部分重疊，則兩者都合併。只要持有鎖的進程關閉文件的某個文件描述符，文件鎖就會被釋放。子進程不會繼承這些鎖。
• F_TLOCK與F_LOCK相同，但是如果文件已被鎖定，則調用不會阻止並返回錯誤。
• F_ULOCK解鎖文件的指定部分。這可能會導致鎖定部分被分成兩個鎖定部分。
• F_TEST測試鎖定：如果指定部分被此進程解鎖或鎖定，則返回0;如果另一個進程持有鎖，則返回-1，將errno設置爲EAGAIN（EACCES）。

但是，這只是一個排它鎖，SOOO真的不適合單個作家，多讀者的情況。

我想看看unix套接字（man unix）。它們像文件或類似套接字一樣工作（它們是套接字，但是你可以在它們上使用file-io函數），並試圖將一個其他人已經擁有的套接字（它可以像普通文件一樣駐留在文件系統中）失敗。

說實話，你試圖做的聽起來很像IPC（進程間通信），這很好 - 但你可能想看看simlper共享內存的協調！和類似的東西可以讓你以非常類似文件的方式打開東西，並且可以以高性能直接在進程間交換數據，而不會招致將數據寫入磁盤的代價。 （可以非常類似地將實際文件緩存到內存中，但這並不能解決鎖定問題）。

但是：這些都是對IPC問題的非常低級的方法。我建議實際使用IPC庫。有很多適合不同系統需求的產品 - 從用於大型羣集系統的MPI，基於非常好的基於套接字的系統或類似套接字的靈活系統（想起zeroMQ）。