Linux API. Исчерпывающее руководство

errExit("Unable to lock PID file '%s'", pidFile);

}

if (ftruncate(fd, 0) == -1)

errExit("Could not truncate PID file '%s'", pidFile);

snprintf(buf, BUF_SIZE, "%ld\n", (long) getpid());

if (write(fd, buf, strlen(buf))!= strlen(buf))

fatal("Writing to PID file '%s'", pidFile);

return fd;

}

filelock/create_pid_file.c

51.7. Устаревшие способы блокировки

Старые реализации UNIX, не поддерживавшие файловых блокировок, использовали специальные методики блокировки. И хотя после появления вызова fcntl() необходимость в них полностью отпала, мы рассмотрим их в данном разделе, поскольку они все еще встречаются в некоторых старых программах. Все они, по сути, носят рекомендательный характер.

open(file, O_CREAT | O_EXCL….) плюс unlink(file)

Стандарт SUSv3 требует, чтобы вызов open() с флагами O_CREAT и O_EXCL выполнял поэтапную проверку наличия файла и в случае его отсутствия автоматически его создавал (см. раздел 5.1). То есть если два процесса проверяют, существует ли файл, и используют при этом данные флаги, то только один из них выполнит данную операцию успешно (другой процесс получит ошибку EEXIST из вызова open()). Такой подход в сочетании с системным вызовом unlink() создает основу для механизма блокировки. Ее получение выполняется путем успешного открытия файла с помощью флагов O_CREAT и O_EXCL, за которым сразу же следует вызов close(). Снятие блокировки заключается в выполнении вызова unlink(). Несмотря на свою практичность, эта методика имеет несколько ограничений.

• Если вызов open() завершается неудачно, сигнализируя о том, что блокировкой владеет другой процесс, нужно повторять процедуру в каком-то подобии цикла: либо непрерывно (это будет нагружать процессор), либо с интервалами (это приведет к задержке между снятием блокировки и моментом ее получения). Вызов fcntl() позволяет указать флаг F_SETLKW, чтобы заблокировать процесс до тех пор, пока блокировка не освободится.

• Получение и снятие блокировок с помощью вызовов open() и unlink() подразумевает выполнение операций файловой системы, которые уступают в скорости блокировкам записей. (Например, одна из систем автора этой книги, имеющая архитектуру x86-32 и работающая под управлением Linux 2.6.31, тратит на получение и снятие одного миллиона блокировок в файловой системе ext3 44 секунды; блокировки записей в тех же условиях уменьшают время получения и снятия до 2,5 секунды.)

• Если процесс случайно завершится, не удалив за собой заблокированный файл, то блокировка не будет снята. Для устранения этой проблемы существуют специальные методики (например, проверив время последнего изменения файла и идентификатор процесса, можно узнать, работает ли данный процесс до сих пор), но ни одна из них не обеспечивает абсолютную надежность. Для сравнения, блокировки записей снимаются автоматически при завершении процесса.

• При размещении нескольких блокировок (то есть когда используется больше одного заблокированного файла) взаимная блокировка не определяется автоматически. Если процессы заблокируют друг друга, то уже не смогут выйти из этого состояния (каждый из них зависнет, проверяя доступность нужной ему блокировки). Для сравнения, в случае с блокировками записей, созданных с помощью вызова fcntl(), взаимную блокировку определяет ядро.

• Файловая система NFS версии 2 не поддерживает семантику флага O_EXCL. В Linux 2.4 NFS-клиенты тоже не имеют корректной поддержки этого флага, даже в NFS 3 и выше.

link(file, lockfile) плюс unlink(lockfile)

Тот факт, что системный вызов link() завершается ошибкой, если заданная ссылка уже существует, тоже использовался в качестве механизма блокировки (и тоже в сочетании с вызовом unlink(), выполнявшим процедуру снятия блокировки). Данный подход состоял в следующем: каждый процесс, которому нужно получить блокировку, создает временный файл с уникальным именем, содержащим, как правило, идентификатор процесса (а также имя компьютера, если заблокированный файл создается в сетевой файловой системе). Для получения блокировки в заранее оговоренном каталоге создается ссылка на этот временный файл (семантика жестких ссылок требует нахождения обоих путей в одной и той же файловой системе). Успешное выполнение вызова link() сигнализирует о получении блокировки. Возникшая ошибка (EEXIST) говорит о том, что блокировка удерживается другим процессом и следует повторить попытку чуть позже. Данный подход имеет те же недостатки, что и применение вызова open(file, O_CREAT | O_EXCL….), описанное выше.

open(file, O_CREAT | O_TRUNC | O_WRONLY, 0) плюс unlink(file)

Тот факт, что при существовании заданного файла вызов open() с флагом O_TRUNC завершается неудачей, тоже брался за основу механизма блокировки. Для получения блокировки используется следующий код для создания нового файла (без проверки на ошибки):