資料結構
網路
關係資料庫管理系統 (RDBMS)
作業系統
Java
MS Excel
iOS
HTML
CSS
Android
Python
C語言程式設計
C++
C#
MongoDB
MySQL
Javascript
PHP
物理學
化學
生物學
數學
英語
經濟學
心理學
社會學
服裝設計
法學Linux檔案鎖簡介
簡介
檔案鎖是一種機制，用於一次僅限制一個程序或使用者訪問檔案。在多使用者系統中，當多個程序嘗試同時訪問同一個檔案時，它對於避免衝突至關重要。在Linux中，檔案鎖是透過使用鎖來實現的。鎖可以防止其他程序訪問檔案，直到鎖被釋放。
在本文中，我們將探討Linux中的檔案鎖以及如何使用C程式碼實現它。我們將討論不同型別的檔案鎖，如何建立和釋放鎖，以及如何在鎖定過程中處理可能出現的錯誤。
檔案鎖的型別
在Linux中，有兩種型別的檔案鎖：
建議鎖
強制鎖。
使用fcntl()實現建議鎖
建議鎖是允許程序請求對檔案的鎖定，但它們並不阻止其他程序訪問或修改檔案的檔案鎖。當多個程序需要訪問一個檔案，但每個程序都需要確保它對檔案的特定部分具有獨佔訪問許可權時，建議鎖非常有用。
fcntl()函式用於設定檔案的建議鎖。fcntl()函式可以用來獲取對檔案特定部分或整個檔案的鎖。下面的程式碼示例演示瞭如何使用fcntl()函式設定檔案的建議鎖：
示例
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
int fd = open(argv[1], O_RDWR);
struct flock fl;
fl.l_type = F_WRLCK; // Set a write lock
fl.l_whence = SEEK_SET; // Start at beginning of file
fl.l_start = 0; // Offset from beginning of file
fl.l_len = 0; // Lock entire file
fl.l_pid = getpid(); // Set process ID
fcntl(fd, F_SETLKW, &fl); // Set the lock
printf("File locked
");
sleep(10); // Sleep for 10 seconds
fl.l_type = F_UNLCK; // Release the lock
fcntl(fd, F_SETLK, &fl); // Unlock the file
printf("File unlocked
");
close(fd);
return 0;
}
上面的程式碼對命令列引數指定的文 件設定寫鎖。使用F_SETLKW標誌呼叫fcntl()函式來獲取鎖。然後，該程序休眠10秒鐘以模擬對檔案進行的一些操作。最後，使用F_SETLK標誌釋放鎖。
cd Desktop/ $ touch filename.c $ gcc filename.c -o test $ ./test
輸出
File locked File unlocked
強制鎖的實現
強制鎖是防止其他程序訪問或修改檔案直到鎖被釋放的檔案鎖。強制鎖由核心設定，程序無法覆蓋。當檔案至關重要且不得被任何其他程序修改時，強制鎖非常有用。
fcntl()函式也用於設定檔案的強制鎖。F_SETLK標誌用於設定檔案的強制鎖。下面的程式碼示例演示瞭如何使用fcntl()函式設定檔案的強制鎖：
示例
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
int fd = open(argv[1], O_RDWR);
struct flock fl;
fl.l_type = F_WRLCK; // Set a write lock
fl.l_whence = SEEK_SET; // Start at beginning of file
fl.l_start = 0; // Offset from beginning of file
fl.l_len = 0; // Lock entire file
fl.l_pid = getpid(); // Set process ID
fcntl(fd, F_SETLK, &fl); // Set the lock
printf("File locked
");
sleep(10); // Sleep for 10
}
輸出
File locked File unlocked
Linux系統中的所有鎖
檢視Linux系統中所有鎖的方法有兩種：
lslocks命令
cat /proc/locks
使用lslocks命令
在使用lslocks命令之前，讓我們瞭解一下lslocks命令的工作原理。透過lslocks命令，您可以檢視Linux系統中當前的所有檔案鎖。
$ lslocks COMMAND PID TYPE SIZE MODE M START END PATH cron 752 FLOCK WRITE 0 0 0 /run... nautilus 2164 POSIX 3.9M READ 0 1073741826 1073742335 /home/papan/.cache/tracker/meta.db nautilus 2164 POSIX 32K READ 0 128 128 /home/papan/.cache/tracker/meta.db-shm whoopsie 955 FLOCK WRITE 0 0 0 /run/lock... snapd 787 FLOCK WRITE 0 0 0 /... tracker-miner-f 1480 POSIX 3.9M READ 0 1073741826 1073742335 /home/papan/.cache/tracker/meta.db tracker-miner-f 1480 POSIX 32K READ 0 128 128 /home/papan/.cache/tracker/meta.db-shm update-notifier 2049 FLOCK WRITE 0 0 0 /run/user/1000/update-notifier.pid
上面的列表顯示了系統中當前被鎖定的檔案的資訊，包括鎖的型別、檔案路徑以及負責持有鎖的程序。
使用cat /proc/lock
除了在我們的程式中使用flock系統呼叫外，我們還可以使用/proc/locks檔案檢視當前在Linux作業系統中對檔案持有的鎖。/proc/locks檔案是一個虛擬檔案系統，它提供有關係統中對檔案持有的鎖的資訊。
要檢視/proc/locks檔案的內容，我們可以簡單地在文字編輯器中開啟它，或者在終端中使用cat命令：
$ cat /proc/locks 1: FLOCK ADVISORY WRITE 2049 00:37:94 0 EOF 2: POSIX ADVISORY READ 1480 08:05:280388 128 128 3: POSIX ADVISORY READ 1480 08:05:280384 1073741826 1073742335 4: FLOCK ADVISORY WRITE 787 08:05:703530 0 EOF 5: FLOCK ADVISORY WRITE 955 00:1b:5 0 EOF 6: FLOCK ADVISORY WRITE 752 00:19:1123 0 EOF
結論
檔案鎖是Linux中一項關鍵機制，有助於防止資料損壞並確保多程序環境中的資料一致性。在本文中，我們探討了Linux中檔案鎖的基礎知識，包括不同型別的鎖、如何在C程式中使用檔案鎖以及如何使用lslocks命令檢視有關檔案鎖的資訊。
3K+ 次瀏覽
