linux文件鎖定被使用

一、什么是文件鎖定

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對(duì)于鎖這個(gè)字，大家一定不會(huì)陌生，因?yàn)槲覀兩钪芯痛嬖谥罅康逆i，它們各個(gè)方面發(fā)揮著它的作用，現(xiàn)在世界中的鎖的功能都可歸結(jié)為一句話(huà)，就是阻止某些人做某些事，例如，門(mén)鎖就是阻止除了屋主之外的人進(jìn)入這個(gè)房子，你進(jìn)入不到這個(gè)房子，也就不能使用房子里面的東西。

而因?yàn)槌绦蚪?jīng)常需要共享數(shù)據(jù)，而這通常又是通過(guò)文件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，試想一個(gè)情況，A進(jìn)程正在對(duì)一個(gè)文件進(jìn)行寫(xiě)操作，而另一個(gè)程序B需要對(duì)同一個(gè)文件進(jìn)行讀操作，并以讀取到的數(shù)據(jù)作為自己程序運(yùn)行時(shí)所需要的數(shù)據(jù)，這會(huì)發(fā)生什么情況呢？進(jìn)程B可能會(huì)讀到錯(cuò)亂的數(shù)據(jù)，因?yàn)樗⒉恢懒硪粋€(gè)進(jìn)程A正在改寫(xiě)這個(gè)文件中的數(shù)據(jù)。

為了解決類(lèi)似的問(wèn)題，就出現(xiàn)了文件鎖定，簡(jiǎn)單點(diǎn)來(lái)說(shuō)，這是文件的一種安全的更新方式，當(dāng)一個(gè)程序正在對(duì)文件進(jìn)行寫(xiě)操作時(shí)，文件就會(huì)進(jìn)入一種暫時(shí)狀態(tài)，在這個(gè)狀態(tài)下，如果另一個(gè)程序嘗試讀這個(gè)文件，它就會(huì)自動(dòng)停下來(lái)等待這個(gè)狀態(tài)結(jié)束。Linux系統(tǒng)提供了很多特性來(lái)實(shí)現(xiàn)文件鎖定，其中最簡(jiǎn)單的方法就是以原子操作的方式創(chuàng)建鎖文件。

用回之前的例子就是，文件鎖就是當(dāng)文件在寫(xiě)的時(shí)候，阻止其他的需要寫(xiě)或者要讀文件的進(jìn)程來(lái)操作這個(gè)文件。

二、創(chuàng)建鎖文件

創(chuàng)建一個(gè)鎖文件是非常簡(jiǎn)單的，我們可以使用open系統(tǒng)調(diào)用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)鎖文件，在調(diào)用open時(shí)oflags參數(shù)要增加參數(shù)O_CREAT和O_EXCL標(biāo)志，如file_desc = open("/tmp/LCK.test", O_RDWR|O_CREAT|O_EXCL, 0444);就可以創(chuàng)建一個(gè)鎖文件/tmp/LCK.test。O_CREAT|O_EXCL，可以確保調(diào)用者可以創(chuàng)建出文件，使用這個(gè)模式可以防止兩個(gè)程序同時(shí)創(chuàng)建同一個(gè)文件，如果文件（/tmp/LCK.test）已經(jīng)存在，則open調(diào)用就會(huì)失敗，返回-1。

如果一個(gè)程序在它執(zhí)行時(shí)，只需要獨(dú)占某個(gè)資源一段很短的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間段（或代碼區(qū)）通常被叫做臨界區(qū)，我們需要在進(jìn)入臨界區(qū)之前使用open系統(tǒng)調(diào)用創(chuàng)建鎖文件，然后在退出臨界區(qū)時(shí)用unlink系統(tǒng)調(diào)用刪除這個(gè)鎖文件。

注意：鎖文件只是充當(dāng)一個(gè)指示器的角色，程序間需要通過(guò)相互協(xié)作來(lái)使用它們，也就是說(shuō)鎖文件只是建議鎖，而不是強(qiáng)制鎖，并不會(huì)真正阻止你讀寫(xiě)文件中的數(shù)據(jù)。

可以看看下面的例子：源文件文件名為filelock1.c，代碼如下：

#include unistd.h #include stdlib.h #include stdio.h #include fcntl.h #include errno.h int main() { const char *lock_file = "/tmp/LCK.test1"; int n_fd = -1; int n_tries = 10; while(n_tries--) { //創(chuàng)建鎖文件 n_fd = open(lock_file, O_RDWR|O_CREAT|O_EXCL, 0444); if(n_fd == -1) { //創(chuàng)建失敗 printf("%d - Lock already present ", getpid()); sleep(2); } else { //創(chuàng)建成功 printf("%d - I have exclusive access ", getpid()); sleep(1); close(n_fd); //刪除鎖文件，釋放鎖 unlink(lock_file); sleep(2); } } return 0; }

同時(shí)運(yùn)行同一個(gè)程序的兩個(gè)實(shí)例，運(yùn)行結(jié)果為：

?

從運(yùn)行的結(jié)果可以看出兩個(gè)程序交叉地對(duì)對(duì)文件進(jìn)行鎖定，但是真實(shí)的操作卻是，每次調(diào)用open函數(shù)去檢查/tmp/LCK.test1這個(gè)文件是否存在，如果存在open調(diào)用就失敗，顯示有進(jìn)程已經(jīng)把這個(gè)文件鎖定了，如果這個(gè)文件不存在，就創(chuàng)建這個(gè)文件，并顯示許可信息。但是這種做法有一定的缺憾，我們可以看到文件/tmp/LCK.test1被創(chuàng)建了很多次，也被unlink刪除了很多次，也就是說(shuō)我們不能使用已經(jīng)事先有數(shù)據(jù)的文件作為這種鎖文件，因?yàn)槿绻募呀?jīng)存在，則open調(diào)用總是失敗。

給我的感覺(jué)是，這更像是一種對(duì)進(jìn)程工作的協(xié)調(diào)性安排，更像是二進(jìn)制信號(hào)量的作用，文件存在為0，不存在為1，而不是真正的文件鎖定。

三、區(qū)域鎖定

我們還有一個(gè)問(wèn)題，就是如果同一個(gè)文件有多個(gè)進(jìn)程需要對(duì)它進(jìn)行讀寫(xiě)，而一個(gè)文件同一時(shí)間只能被一個(gè)進(jìn)程進(jìn)行寫(xiě)操作，但是多個(gè)進(jìn)程讀寫(xiě)的區(qū)域互不相關(guān)，如果總是要等一個(gè)進(jìn)程寫(xiě)完其他的進(jìn)程才能對(duì)其進(jìn)行讀寫(xiě)，效率又太低，那么是否可以讓多個(gè)進(jìn)程同時(shí)對(duì)文件進(jìn)行讀寫(xiě)以提高數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的效率呢？

為了解決上面提到的問(wèn)題，和出現(xiàn)在第二點(diǎn)中的問(wèn)題，即不能把文件鎖定到指定的已存在的數(shù)據(jù)文件上的問(wèn)題，我們提出了一種新的解決方案，就是區(qū)域鎖定。

簡(jiǎn)單點(diǎn)來(lái)說(shuō)，區(qū)域鎖定就是，文件中的某個(gè)部分被鎖定了，但其他程序可以訪(fǎng)問(wèn)這個(gè)文件中的其他部分。

然而，區(qū)域鎖定的創(chuàng)建和使用都比上面說(shuō)的文件鎖定復(fù)雜很多。

1、創(chuàng)建區(qū)域鎖定

在Linux上為實(shí)現(xiàn)這一功能，我們可以使用fcntl系統(tǒng)調(diào)用和lockf調(diào)用，但是下面以fcntl系統(tǒng)調(diào)用來(lái)講解區(qū)域鎖定的創(chuàng)建。

fctnl的函數(shù)原理為：

int fctnl(int fildes, int command, ...);

它對(duì)一個(gè)打開(kāi)的文件描述進(jìn)行操作，并能根據(jù)command參數(shù)的設(shè)置完成不同的任務(wù)，它有三個(gè)可選的任務(wù)：F_GETLK，F(xiàn)_SETLK,F_SETLKW，至于這三個(gè)參數(shù)的意義下面再詳述。而當(dāng)使用這些命令時(shí)，fcntl的第三個(gè)參數(shù)必須是一個(gè)指向flock結(jié)構(gòu)的指針，所以在實(shí)際應(yīng)用中，fctnl的函數(shù)原型一般為：int fctnl(int fildes, int command, struct flock *flock_st);

2、flock結(jié)構(gòu)

準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)，flock結(jié)構(gòu)依賴(lài)具體的實(shí)現(xiàn)，但是它至少包括下面的成員：

short l_type;文件鎖的類(lèi)型，對(duì)應(yīng)于F_RDLCK（讀鎖，也叫共享鎖），F(xiàn)_UNLCK（解鎖，也叫清除鎖），F(xiàn)_WRLCK（寫(xiě)鎖，也叫獨(dú)占鎖）中的一個(gè)。

short l_whence;從文件的哪個(gè)相對(duì)位置開(kāi)始計(jì)算，對(duì)應(yīng)于SEEK_SET（文件頭），SEEK_CUR（當(dāng)前位置），SEEK_END(文件尾）中的一個(gè)。

off_t l_start;從l_whence開(kāi)始的第l_start個(gè)字節(jié)開(kāi)始計(jì)算。

off_t l_len;鎖定的區(qū)域的長(zhǎng)度。

pid_t l_pid;用來(lái)記錄參持有鎖的進(jìn)程。

成員l_whence、l_start和l_len定義了一個(gè)文件中的一個(gè)區(qū)域，即一個(gè)連續(xù)的字節(jié)集合，例如：

struct flock region;

region.l_whence = SEEK_SET;

region.l_start = 10;

region.l_len = 20;

則表示fcntl函數(shù)操作鎖定的區(qū)域?yàn)槲募^開(kāi)始的第10到29個(gè)字節(jié)之間的這20個(gè)字節(jié)。

3、文件鎖的類(lèi)型

從上面的flock的成員l_type的取值我們可以知道，文件鎖的類(lèi)型主要有三種，這里對(duì)他們進(jìn)行詳細(xì)的解說(shuō)。

F_RDLCK：

從它的名字我們就可以知道，它是一個(gè)讀鎖，也叫共享鎖。許多不同的進(jìn)程可以擁有文件同一（或重疊）區(qū)域上的讀（共享）鎖。而且只要任一進(jìn)程擁有一把讀（共享）鎖，那么就沒(méi)有進(jìn)程可以再獲得該區(qū)域上的寫(xiě)（獨(dú)占）鎖。為了獲得一把共享鎖，文件必須以“讀”或“讀/寫(xiě)”方式打開(kāi)。

簡(jiǎn)單點(diǎn)來(lái)說(shuō)就是，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程在讀文件中的數(shù)據(jù)時(shí)，文件中的數(shù)據(jù)不能被改變或改寫(xiě)，這是為了防止數(shù)據(jù)被改變而使讀數(shù)據(jù)的程序讀取到錯(cuò)亂的數(shù)據(jù)，而文件中的同一個(gè)區(qū)域能被多個(gè)進(jìn)程同時(shí)讀取，這是容易理解的，因?yàn)樽x不會(huì)破壞數(shù)據(jù)，或者說(shuō)讀操作不會(huì)改變文件的數(shù)據(jù)。

F_WRLCK：

從它的名字，我們就可以知道，它是一個(gè)寫(xiě)鎖，也叫獨(dú)占鎖。只有一個(gè)進(jìn)程可以在文件中的任一特定區(qū)域擁有一把寫(xiě)（獨(dú)占）鎖。一旦一個(gè)進(jìn)程擁有了這樣一把鎖，任何其他進(jìn)程都無(wú)法在該區(qū)域上獲得任何類(lèi)型的鎖。為了獲得一把寫(xiě)（獨(dú)占）鎖，文件也必須以“讀”或“讀/寫(xiě)”方式打開(kāi)。

簡(jiǎn)單點(diǎn)來(lái)說(shuō)，就是一個(gè)文件同一區(qū)域（或重疊）區(qū)域進(jìn)在同一時(shí)間，只能有一個(gè)進(jìn)程能對(duì)其進(jìn)行寫(xiě)操作，并且在寫(xiě)操作進(jìn)行期間，其他的進(jìn)程不能對(duì)該區(qū)域進(jìn)行讀取數(shù)據(jù)。這個(gè)要求是顯然易見(jiàn)的，因?yàn)槿绻麅蓚€(gè)進(jìn)程同時(shí)對(duì)一個(gè)文件進(jìn)行寫(xiě)操作，就會(huì)使文件的內(nèi)容錯(cuò)亂起來(lái)，而由于寫(xiě)時(shí)會(huì)改變文件中的數(shù)據(jù)，所以它也不允許其他進(jìn)程對(duì)文件的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和刪除文件等操作。

F_UNLCK:

從它的名字就可以知道，它用于把一個(gè)鎖定的區(qū)域解鎖。

4、不同的command的意義

在前面說(shuō)到fcntl函數(shù)的command參數(shù)時(shí)，說(shuō)了三個(gè)命令選項(xiàng)，這里將對(duì)它們進(jìn)行詳細(xì)的解說(shuō)。

F_GETLK命令，它用于獲取fildes（fcntl的第一個(gè)參數(shù)）打開(kāi)的文件的鎖信息，它不會(huì)嘗試去鎖定文件，調(diào)用進(jìn)程可以把自己想創(chuàng)建的鎖類(lèi)型信息傳遞給fcntl，函數(shù)調(diào)用就會(huì)返回將會(huì)阻止獲取鎖的任何信息，即它可以測(cè)試你想創(chuàng)建的鎖是否能成功被創(chuàng)建。fcntl調(diào)用成功時(shí)，返回非-1，如果鎖請(qǐng)求可以成功執(zhí)行，flock結(jié)構(gòu)將保持不變，如果鎖請(qǐng)求被阻止，fcntl會(huì)用相關(guān)的信息覆蓋flock結(jié)構(gòu)。失敗時(shí)返回-1。

所以，如果調(diào)用成功，調(diào)用程序則可以通過(guò)檢查flock結(jié)構(gòu)的內(nèi)容來(lái)判斷其是否被修改過(guò)，來(lái)檢查鎖請(qǐng)求能否被成功執(zhí)行，而又因?yàn)閘_pid的值會(huì)被設(shè)置成擁有鎖的進(jìn)程的標(biāo)識(shí)符，所以大多數(shù)情況下，可以通過(guò)檢查這個(gè)字段是否發(fā)生變化來(lái)判斷flock結(jié)構(gòu)是否被修改過(guò)。

使用F_GETLK的fcntl函數(shù)調(diào)用后會(huì)立即返回。

舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，例如，有一個(gè)flock結(jié)構(gòu)的變量，flock_st,flock_st.l_pid = -1，文件的第10~29個(gè)字節(jié)已經(jīng)存在一個(gè)讀鎖，文件的第40~49個(gè)字節(jié)中已經(jīng)存在一個(gè)寫(xiě)鎖，則調(diào)用fcntl時(shí)，如果用F_GETLK命令，來(lái)測(cè)試在第10~29個(gè)字節(jié)中是否可以創(chuàng)建一個(gè)讀鎖，因?yàn)檫@個(gè)鎖可以被創(chuàng)建，所以，fcntl返回非-1，同時(shí)，flock結(jié)構(gòu)的內(nèi)容也不會(huì)改變，flock_st.l_pid = -1。而如果我們測(cè)試第40~49個(gè)字節(jié)中是否可以創(chuàng)建一個(gè)寫(xiě)鎖時(shí)，由于這個(gè)區(qū)域已經(jīng)存在一個(gè)寫(xiě)鎖，測(cè)試失敗，但是fcntl還是會(huì)返回非-1，只是flock結(jié)構(gòu)會(huì)被這個(gè)區(qū)域相關(guān)的鎖的信息覆蓋了，flock_st.l_pid為擁有這個(gè)寫(xiě)鎖的進(jìn)程的進(jìn)程標(biāo)識(shí)符。

F_SETLK命令，這個(gè)命令試圖對(duì)fildes指向的文件的某個(gè)區(qū)域加鎖或解鎖，它的功能根據(jù)flock結(jié)構(gòu)的l_type的值而定。而對(duì)于這個(gè)命令來(lái)說(shuō)，flock結(jié)構(gòu)的l_pid字段是沒(méi)有意義的。如果加鎖成功，返回非-1，如果失敗，則返回-1。使用F_SETLK的fcntl函數(shù)調(diào)用后會(huì)立即返回。

F_SETLKW命令，這個(gè)命令與前面的F_SETLK，命令作用相同，但不同的是，它在無(wú)法獲取鎖時(shí)，即測(cè)試不能加鎖時(shí)，會(huì)一直等待直到可以被加鎖為止。

5、例子

看了這么多的說(shuō)明，可能你已經(jīng)很亂了，就用下面的例子來(lái)整清你的思想吧。

源文件名為filelock2.c，用于創(chuàng)建數(shù)據(jù)文件，并將文件區(qū)域加鎖，代碼如下：

#include unistd.h #include stdlib.h #include stdio.h #include fcntl.h int main() { const char *test_file = "test_lock.txt"; int file_desc = -1; int byte_count = 0; char *byte_to_write = "A"; struct flock region_1; struct flock region_2; int res = 0; //打開(kāi)一個(gè)文件描述符 file_desc = open(test_file, O_RDWR|O_CREAT, 0666); if(!file_desc) { fprintf(stderr, "Unable to open %s for read/write ", test_file); exit(EXIT_FAILURE); } //給文件添加100個(gè)‘A’字符的數(shù)據(jù) for(byte_count = 0; byte_count 100; ++byte_count) { write(file_desc, byte_to_write, 1); } //在文件的第10～29字節(jié)設(shè)置讀鎖（共享鎖） region_1.l_type = F_RDLCK; region_1.l_whence = SEEK_SET; region_1.l_start = 10; region_1.l_len = 20; //在文件的40～49字節(jié)設(shè)置寫(xiě)鎖（獨(dú)占鎖） region_2.l_type = F_WRLCK; region_2.l_whence = SEEK_SET; region_2.l_start = 40; region_2.l_len = 10; printf("Process %d locking file ", getpid()); //鎖定文件 res = fcntl(file_desc, F_SETLK, ?ion_1); if(res == -1) { fprintf(stderr, "Failed to lock region 1 "); } res = fcntl(file_desc, F_SETLK, ?ion_2); if(res == -1) { fprintf(stderr, "Failed to lock region 2 "); } //讓程序休眠一分鐘，用于測(cè)試 sleep(60); printf("Process %d closing file ", getpid()); close(file_desc); exit(EXIT_SUCCESS); }

下面的源文件filelock3.c用于測(cè)試上一個(gè)文件設(shè)置的鎖，測(cè)試可否對(duì)兩個(gè)區(qū)域都加上一個(gè)讀鎖，代碼如下：

#include unistd.h #include stdlib.h #include stdio.h #include fcntl.h int main() { const char *test_file = "test_lock.txt"; int file_desc = -1; int byte_count = 0; char *byte_to_write = "A"; struct flock region_1; struct flock region_2; int res = 0; //打開(kāi)數(shù)據(jù)文件 file_desc = open(test_file, O_RDWR|O_CREAT, 0666); if(!file_desc) { fprintf(stderr, "Unable to open %s for read/write ", test_file); exit(EXIT_FAILURE); } //設(shè)置區(qū)域1的鎖類(lèi)型 struct flock region_test1; region_test1.l_type = F_RDLCK; region_test1.l_whence = SEEK_SET; region_test1.l_start = 10; region_test1.l_len = 20; region_test1.l_pid = -1; //設(shè)置區(qū)域2的鎖類(lèi)型 struct flock region_test2; region_test2.l_type = F_RDLCK; region_test2.l_whence = SEEK_SET; region_test2.l_start = 40; region_test2.l_len = 10; region_test2.l_pid = -1; //

三、解空鎖問(wèn)題

如果我要給在本進(jìn)程中沒(méi)有加鎖的區(qū)域解鎖會(huì)發(fā)生什么事情呢？而如果這個(gè)區(qū)域中其他的進(jìn)程有對(duì)其進(jìn)行加鎖又會(huì)發(fā)生什么情況呢？

如果一個(gè)進(jìn)程實(shí)際并未對(duì)一個(gè)區(qū)域進(jìn)行鎖定，而調(diào)用解鎖操作也會(huì)成功，但是它并不能解其他的進(jìn)程加在同一區(qū)域上的鎖。也可以說(shuō)解鎖請(qǐng)求最終的結(jié)果取決于這個(gè)進(jìn)程在文件中設(shè)置的任何鎖，沒(méi)有加鎖，但對(duì)其進(jìn)行解鎖得到的還是沒(méi)有加鎖的狀態(tài)。

linux怎么解鎖文件夾

是權(quán)限的問(wèn)題。右鍵看文件夾的屬性與權(quán)限，看能否更改權(quán)限為可讀寫(xiě)。 如果是自己的用戶(hù)權(quán)限不足以更改該文件夾的權(quán)限，就需要使用root用戶(hù)來(lái)更改了。

linux怎樣取消一個(gè)文件的可執(zhí)行權(quán)限

1、首先我們打開(kāi)linux系統(tǒng)，建立一個(gè)目錄，文件夾創(chuàng)建命令mkdir ceshi。

2、然后我們輸入圖示代碼查看一下這個(gè)文件夾的權(quán)限。

3、現(xiàn)在這個(gè)ceshi的文件的用戶(hù)組linuxadmin，我們輸入圖示代碼修改用戶(hù)組的權(quán)限。

4、然后我們輸入圖示代碼chmod? ?-R? a+w 修改ceshi文件夾的權(quán)限。

5、然后我們輸入圖示代碼chown 改變文件夾所有者，用chown該所屬者為bin。

linux文件只讀模式怎么解除

解除Linux文件只讀模式的方法有以下幾種：

1. 使用chmod命令：chmod +w 文件名

2. 使用vim編輯器：在vim編輯器中輸入: set w

3. 使用chattr命令：chattr -i 文件名

4. 使用mount命令：mount -o remount, rw 文件所在的目錄