Глава 9 , Блокировка записей
Исходники для этой страницы лежат тут
Рассмотрим тип блокировки чтения-записи при совместном доступе к файлу разными программами .
Обращение к файлу идет через дескриптор , блокировка активируется с помощью fcntl.
Такой тип блокировки может использоваться разными процессами , но не разными потоками одного процесса.
Напишем программу доступа к одному текстовому файлу несколькими процессами.
Процесс , выполняющий текущую обработку файла , должен его заблокировать
для доступа.
Давайте для начала напишем такую версию , которая не будет делать никакой блокировки .
#define SEQFILE "seqno" /* filename */
void my_lock(int), my_unlock(int);
int main(int argc, char **argv)
{
int fd;
long i, seqno;
pid_t pid;
ssize_t n;
char line[MAXLINE + 1];
pid = getpid();
fd = Open(SEQFILE, O_RDWR, FILE_MODE);
for (i = 0; i < 20; i++) {
my_lock(fd); /* lock the file */
Lseek(fd, 0L, SEEK_SET); /* rewind before read */
n = Read(fd, line, MAXLINE);
line[n] = '\0'; /* null terminate for sscanf */
n = sscanf(line, "%ld\n", &seqno);
printf("%s: pid = %ld, seq# = %ld\n", argv[0], (long) pid, seqno);
seqno++; /* increment sequence number */
snprintf(line, sizeof(line), "%ld\n", seqno);
Lseek(fd, 0L, SEEK_SET); /* rewind before write */
Write(fd, line, strlen(line));
my_unlock(fd); /* unlock the file */
}
exit(0);
}
Программа пишет число в файл seqno.
Интерфейсом для блокировки записей является функция fcntl
int fcntl(int fd , int cmd , ... (struct flock * arg))
Возвращаемый результат произволен
Аргумент cmd может принимать 3 значения :
1 F_SETLK - установка блокировки или сброс блокировки
2 F_SETLKW - то же , но в ждцщем режиме , пока блокировка будет установлена (wait)
3 F_GETLK - проверка блокировки
Структура flock описывает тип блокировки - чтение или запись - и диапазон блокировки .
Существует 2 способа заблокировать файл целиком :
1 указать в flock.l_whence = SEEK_SEET , flock.l_start = 0 , flock.l_len = 0
2 перейти к началу файла с помощью lseek , потом flock.l_whence = SEEK_CUR , flock.l_start = 0 , flock.l_len = 0
Чаще всего используется первый метод.
На один файл может быть установлено несколько блокировок на чтение , и только одна на запись.
Нельзя установить блокировку на чтение для файла , который заблокирован на запись .
Рекомендательная блокировка - advisory lock - в соответствии со стандартами POSIX говорит следующее :
Если файл заблокирован на чтение , в него можно писать .
Если файл заблокирован на запись , из него можно читать .
Некоторые системы предоставляют возможность обязательной блокировки - mandatory locking .
для нее требуется выполнение 2-х условий :
Бит group-execute должен быть снят
Бит set-group-ID должен быть установлен
Напишем следующую программу , устанавливающую блокировку на чтение для всего файла
и порождающую 2 процесса с помощью fork .
Первый из них делает блокировку на запись , а второй процесс секунду спустя пытается сделать блокировку на чтение .
Временная диаграмма :
 |
//lock/test2
int
main(int argc, char **argv)
{
int fd;
fd = Open("test1.data", O_RDWR | O_CREAT, FILE_MODE);
Read_lock(fd, 0, SEEK_SET, 0); /* parent read locks entire file */
printf("%s: parent has read lock\n", Gf_time());
if (Fork() == 0) {
/* 4first child */
sleep(1);
printf("%s: first child tries to obtain write lock\n", Gf_time());
Writew_lock(fd, 0, SEEK_SET, 0); /* this should block */
printf("%s: first child obtains write lock\n", Gf_time());
sleep(2);
Un_lock(fd, 0, SEEK_SET, 0);
printf("%s: first child releases write lock\n", Gf_time());
exit(0);
}
if (Fork() == 0) {
/* 4second child */
sleep(3);
printf("%s: second child tries to obtain read lock\n", Gf_time());
Readw_lock(fd, 0, SEEK_SET, 0);
printf("%s: second child obtains read lock\n", Gf_time());
sleep(4);
Un_lock(fd, 0, SEEK_SET, 0);
printf("%s: second child releases read lock\n", Gf_time());
exit(0);
}
/* 4parent */
sleep(10);
Un_lock(fd, 0, SEEK_SET, 0);
printf("%s: parent releases read lock\n", Gf_time());
exit(0);
}
Родительский процесс открывает файл и устанавливает блокировку на чтение на весь файл.
При этом мы выводим время получения этой блокировки.
Создаем первый процесс , который блокирует файл на запись , снимает эту блокировку и завершается.
Создаем второй процесс , который пытается получить блокировку на чтение .
21:11:43.472154: parent has read lock
21:11:44.473772: first child tries to obtain write lock
21:11:46.479094: second child tries to obtain read lock
21:11:46.479385: second child obtains read lock
21:11:50.481361: second child releases read lock
21:11:53.477565: first child obtains write lock
21:11:53.477605: parent releases read lock
Единственная разница со стивенсом - на моей машине пришлось увеличить время ожидания родительского
процесса с 5 секунд до 10 .
|
LINUX