中财网龙之媒:fcntl函数加锁、解锁
来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/04/28 05:03:18
当多个用户共同使用、操作一个文件的情况下，这时，Linux通常采用的方法是给文件上锁，来避免共享的资源产生竞争的状态。
文件锁包括建议性锁和强制性锁。
建议性锁要求每个上锁文件的进程都要检查是否有锁存在，并且尊重已有的锁。在一般情况下，内核和系统都不使用建议性锁。
强制性锁是由内核执行的锁，当一个文件被上锁进行写入操作的时候，内核将阻止其它任何文件对其进行读写操作。采用强制性锁对性能的影响很大，每次读写操作都必须检查是否有锁存在。
在Linux中，实现文件上锁的函数有lock和fcntl，其中flock用于对文件施加建议性锁，而fcntl不仅可以施加建议性锁，还可以施加强制性锁，还能对文件的某一记录进行上锁，也就是记录锁。
记录锁又分为读取锁和写入锁。
读取锁又称共享锁，能使多个进程都在文件的同一部分建立读取锁。
写入锁又称为排斥锁，在任何时刻只能有一个进程在文件的某个部分建立写入锁。
在文件的同一部分不能同时建立读取锁和写入锁。
（2）fcntl函数格式
Fcntl函数语法要点：
所需头文件：#include
#include
#include
函数原型：int fcntl(int fd,cmd,struct flock *lock)
函数传入值：fd：文件描述符
Cmd：F_DUPFD：复制文件描述符
F_GETFD：获得fd的close-on-exec标志，若标志未设置，则文件经过exec函数之后仍保持打开状态。
F_SETFD：设置close-on-exec标志，该标志以参数arg的FD_CLOEXEC位决定。
F_GETFL：得到open设置的标志
F_SETFL：改变open设置的标志
F_GETFK：根据lock描述，决定是否上文件锁
F_SETFK：设置lock描述的文件锁
F_SETLKW：这是F_SETLK的阻塞版本（命令名中的W表示等待（wait））。如果存在其它锁，则调用进程睡眠；如果捕捉到信号则睡眠中断
F_GETOWN：检索将收到SIGIO和SIGURG信号的进程号或进程组号
F_SETOWN：设置进程号或进程组号
Lock：结构为flock，设置记录锁的具体状态
函数返回值：成功：0
-1：出错
Lock的结构如下所示：
Struct flock{
Short l_type;
Off_t l_start;
Short l_whence;
Off_t l_len;
Pid_t l_pid;
}
Lock结构变量取值：
L_type：F_RDLCK：读取锁（共享锁）
F_WRLCK：写入锁（排斥锁）
F_UNLCK：解锁
L_stat：相对位移量（字节）
L_whence：相对位移量的起点（同lseek的whence）：SEEK_SET：当前位置为文件开头，新位置为偏移量的大小
SEEK_CUR：当前位置为文件指针位置，新位置为当前位置加上偏移量
SEEK_END：当前位置为文件的结尾，新位置为文件的大小加上偏移量大小
L_len：加锁区域长度
（3）fcntl使用实例
Lock_set函数：
void lock_set(int fd,int type)
{
struct flock lock;
lock.l_whence=SEEK_SET;//赋值lock结构体
lock.l_start=0;
lock.l_len=0;
while(1)
{
lock.l_type=type;
/*根据不同的type值给文件上锁或解锁*/
if((fcntl(fd,F_SETLK,&lock))==0)
{
if(lock.l_type==F_RDLCK)
printf("read lock set by %d\n",getpid());
else if(lock.l_type=F_WRLCK)
printf("write lock set by %d\n",getpid());
else if(lock.l_type=F_UNLCK)
printf("release lock set by %d\n",getpid());
return;
}
/*判断文件是否可以上锁*/
fcntl(fd,F_GETLK,&lock);
/*判断文件不能上锁原因*/
if(lock.l_type!=F_UNLCK)
{
/*该文件已有写入锁*/
if(lock.l_type==F_RDLCK)
printf("read lock already set by %d\n",lock.l_pid());
/*该文件已有读取锁*/
else if(lock.l_type=F_WRLCK)
printf("write already lock set by %d\n", lock.l_pid ());
getchar();
}
}
}
/*fcntl_write.c测试文件写入锁函数部分*/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int main(void)
{
int fd;
fd=open("hello",O_RDWR|O_CREAT,0666);
if(fd<0)
{
perror("open");
exit(1);
}
lock_set(fd,F_WRLCK);
getchar();
lock_set(fd,F_UNLCK);
getchar();
close(fd);
exit(0);
}