linux file open的实质

 

 

linux open file的时候到底做了什么呢？

如图：

 

这样多线程对文件读写，可见，也是需要对文件进行同步保护的。

 

但是这和内存变量的同步似乎有些不太一样，也就是用mutex好像不能互斥文件open之后的读写吧？

 

看来需要锁这个东西，它的机制和内存锁mutex应该是一样的吧，猜测的！希望后面能看到例子。

 

代码保存一下：

 

 

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


int main(int argc, char **argv)
{
      int file_id1=open("test.txt",O_RDWR);
      
      if(file_id1<0)
      	printf("open file_id_1 is error\n");
      
      printf("file_id_1 is %d\n",file_id1);
      
      
     int file_id2=open("test.txt",O_RDWR);
      
      if(file_id2<0)
      	printf("open file_id_2 is error\n");
      
      printf("file_id_2 is %d\n",file_id2);
      
     // int jump_length=lseek(file_id1,10,SEEK_SET);
      
      //sleep(60);
      
      char buffer1[128]={0};
      char buffer2[128]={0};
      
  
      
     
     int length1= read(file_id1,buffer1,10);
      printf("length1 %d\n",length1);
      printf("content1 %s\n",buffer1);
      
      
       char * write_string="######";
      write(file_id1,write_string,strlen(write_string));
      
       int length2= read(file_id1,buffer2,20);
      printf("length2 %d\n",length2);
      printf("content2 %s\n",buffer2);
      
      
      
      
      return 0;
      
}

 

 2. 文件的锁。文件的锁从进程的视角来锁定某个文件。

 

   函数int lockf(int fie_id, int function,int length);

 

   file_id 为要锁定文件的文件标示符，function可以取以下参数 

 

   F_ULOCK 为一个先前锁定的区域解锁

 

   F_LOCK    锁定一个区域

 

  F_TLOCK    测试并锁定一个区域

 

  F_TEST      测试一个区域是否已经上锁。

 

 

  这个锁的机制和内存的锁定机制是极其类似的，所以我们直接上代码：

 

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


int main(int argc, char **argv)
{
      int file_id1=open("test.txt",O_RDWR);
      
      if(file_id1<0)
      	printf("open file_id_1 is error\n");
      
      printf("file_id_1 is %d\n",file_id1);
      
      
     int file_id2=open("test.txt",O_RDWR);
      
      if(file_id2<0)
      	printf("open file_id_2 is error\n");
      
      printf("file_id_2 is %d\n",file_id2);
      
     // int jump_length=lseek(file_id1,10,SEEK_SET);
      
      //sleep(60);
      
      char buffer1[128]={0};
      char buffer2[128]={0};
      
  
     
    
    
     lockf(file_id1,F_LOCK,10L);
     
     int length1= read(file_id1,buffer1,10);
      printf("length1 %d\n",length1);
      printf("content1 %s\n",buffer1);
      
      sleep(20);
    /*   char * write_string="######";
      write(file_id1,write_string,strlen(write_string));
      
       int length2= read(file_id1,buffer2,20);
      printf("length2 %d\n",length2);
      printf("content2 %s\n",buffer2);
      
      */
      
      
      
      return 0;
      
}
 

 

 

 

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


int main(int argc, char **argv)
{
      int file_id1=open("test.txt",O_RDWR);
      
      if(file_id1<0)
      	printf("open file_id_1 is error\n");
      
      printf("file_id_1 is %d\n",file_id1);
      
      
     int file_id2=open("test.txt",O_RDWR);
      
      if(file_id2<0)
      	printf("open file_id_2 is error\n");
      
      printf("file_id_2 is %d\n",file_id2);
      
      int jump_length=lseek(file_id1,10,SEEK_SET);
      
      //sleep(60);
      
      char buffer1[128]={0};
      char buffer2[128]={0};
      
  
     
    
    
     lockf(file_id1,F_LOCK,10L);
     
     int length1= read(file_id1,buffer1,10);
      printf("length1 %d\n",length1);
      printf("content1 %s\n",buffer1);
      
      sleep(20);
    /*   char * write_string="######";
      write(file_id1,write_string,strlen(write_string));
      
       int length2= read(file_id1,buffer2,20);
      printf("length2 %d\n",length2);
      printf("content2 %s\n",buffer2);
      
      */
      
      
      
      return 0;
      
}

 

  先运行fork.c，fork.c会锁定test.txt文件，如果锁到和fork2进程操作的test.txt的同一个位置，那么会阻塞fork2进程。

 

效果图：

 

 

这里有个问题是，文件是可以被多个进程访问的，但是如果我们的进程如果不用lockf的话是可以访问到，读写任何文件的，但是其实比如有些程序是不想让其他文件在自己修改的同时，被其他程序修改的，这时，我们可以利用F_TEST参数来测试

 

这个文件是否被其他进程lock,如果这个文件被其他进程lock,则函数 int result=flock(file_id, F_TEST, 0L); 会返回-1，如果没有锁定的位置相交，则返回0;

 

这时我们可以适度加锁，来避免和别的进程来争抢资源。