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一、fcntl函数
功能:操纵文件描述符,改变已打开的文件的属性
int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ );
cmd的取值可以如下:
复制文件描述符
F_DUPFD (long)
设置/获取文件描述符标志
F_GETFD (void)
F_SETFD (long)
设置/获取文件状态标志
F_GETFL (void)
F_SETFL (long)
获取/设置文件锁
F_GETLK
F_SETLK,F_SETLKW
其中复制文件描述符可参见《linux系统编程之文件与I/O(五):打开文件的内核结构file和重定向》,文件描述符的标志只有一个即FD_CLOEXEC,设置/获取文件描述符标志看这里。下面先来看设置/获取文件状态标志。
F_SETFL:
On Linux this command can change only the O_APPEND, O_ASYNC, O_DIRECT, O_NOATIME, and O_NONBLOCK flags.
示例程序如下:
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simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/APUE/File_IO$ ./file_fcntl
read error: Resource temporarily unavailable
因为将标准输入的状态更改为非阻塞,则read不会阻塞等待输入而立即返回错误,errno将被置为EAGAIN,即可以重新尝试。
二、文件锁结构体
struct flock {
...
short l_type; /* Type of lock: F_RDLCK,
F_WRLCK, F_UNLCK */
short l_whence; /* How to interpret l_start:
SEEK_SET, SEEK_CUR, SEEK_END */
off_t l_start; /* Starting offset for lock */
off_t l_len; /* Number of bytes to lock */
pid_t l_pid; /* PID of process blocking our lock
(F_GETLK only) */
...
};
文件锁的类型只有两种,一种是写锁也叫排他锁,一种是读锁也就共享锁,可以有多个进程各持有一个读锁,但只能有一个进程持有写锁,只有对文件有对应的读写权限才能施加对应的锁类型。中间三个参数 l_whence, l_start, l_len 决定了被锁定的文件范围。当fcntl 函数的cmd为F_GETLK时,flock 结构体的 l_pid 参数会返回持有写锁的进程id。进程退出或者文件描述符被关闭时,会释放所有的锁。
示例程序如下:
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测试如下:
我们先在一个 终端执行程序:
simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/APUE/File_IO$ ./file_flock
lock success
press any key to unlock
现在文件已经被锁住了,而且没有按下任何按键,所以卡在这里,也还没解锁,接着在另一个终端再次执行同个程序:
simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/APUE/File_IO$ ./file_flock
lock fail: Resource temporarily unavailable
会立即返回错误,因为我们希望施加的是排他锁,而现在前面一个进程正在占用写锁还没释放,所以尝试施加锁失败,而如果fcntl 函数的cmd 设置为 F_SETLKW,即带w的版本,则此进程会一直阻塞直到前面一个进程释放了锁。
参考:《APUE》