fcntl函数

该函数可以改变已打开的文件的性质。

     #include <fcntl.h>
     int fcntl(int fields, int cmd, /**//* int arg */); //若成功则依赖于cmd,若出错则返回-1

 
      第三个参数总是一个整数，与上面所示函数原型中的注释部分相对应。但是在作为记录锁用时，第三个参数则是指向一个结构的指针。
   fcntl函数有5种功能：
     1.复制一个现有的描述符（cmd = F_DUPFD）.
     2.获得／设置文件描述符标记(cmd = F_GETFD || F_SETFD).
     3.获得／设置文件状态标记(cmd = F_GETFL || F_SETFL).
     4.获得／设置异步I/O所有权(cmd = F_GETOWN || F_SETOWN).
     5.获得／设置记录锁(cmd = F_GETLK, F_SETLK || F_SETLKW).

 1#include <fcntl.h>
 2#include <unistd.h>
 3#include <iostream>
 4#include <errno.h>
 5using namespace std;
 6
 7int main(int argc, char* argv[])
 8{
 9    int fd, var;
10    //fd = open("new",O_RDWR);
11
12    if (argc != 2)
13    {
14        perror("--");
15        cout << "请输入参数，即文件名！" << endl;
16    }
17
18    if ((var = fcntl(atoi(argv[1]), F_GETFL, 0)) < 0)
19    {
20        strerror(errno);
21        cout << "fcntl file error." << endl;
22    }
23
24    switch (var & O_ACCMODE)
25    {
26    case O_RDONLY : 
27        cout<<"Read only.."<<endl;
28        break;
29
30    case O_WRONLY : 
31        cout<<"Write only.."<<endl;
32        break;
33
34    case O_RDWR   : 
35        cout<<"Read wirte.."<<endl;
36        break;
37
38    default  : 
39        break;
40    }
41
42    if (val & O_APPEND)
43        cout << ",append" << endl;
44
45    if (val & O_NONBLOCK)
46        cout << ",noblocking" << endl;
47
48    cout << "exit 0" << endl;
49
50    exit(0);
51}
52
53

        fcntl文件锁有两种类型：建议性锁和强制性锁
        建议性锁是这样规定的：每个使用上锁文件的进程都要检查是否有锁存在，当然还得尊重已有的锁。内核和系统总体上都坚持不使用建议性锁，它们依靠程序员遵守这个规定。
        强制性锁是由内核执行的。当文件被上锁来进行写入操作时，在锁定该文件的进程释放该锁之前，内核会阻止任何对该文件的读或写访问，每次读或写访问都得检查锁是否存在。

        系统默认fcntl都是建议性锁，强制性锁是非POSIX标准的。如果要使用强制性锁，要使整个系统可以使用强制性锁，那么得需要重新挂载文件系统， mount使用参数 -0 mand打开强制性锁，或者关闭已加锁文件的组执行权限并且打开该文件的set-GID权限位。
        建议性锁只在cooperating processes之间才有用，对cooperating process的理解是最重要的，它指的是会影响其它进程的进程或被别的进程所影响的进程，举两个例子：
      （1）我们可以同时在两个窗口中运行同一个命令，对同一个文件进行操作，那么这两个进程就是cooperating processes；
      （2） cat file | sort， 那么cat和sort产生的进程就是使用了pipe的cooperating processes。

        使用fcntl文件锁进行I/O操作必须小心：进程在开始任何I/O操作前如何去处理锁，在对文件解锁前如何完成所有的操作，是必须考虑的。如果在设置锁之前打开文件，或者读取该锁之后关闭文件，另一个进程就可能在上锁/解锁操作和打开/关闭操作之间的几分之一秒内访问该文件。当一个进程对文件加锁后，无论它是否释放所加的锁，只要文件关闭，内核都会自动释放加在文件上的建议性锁（这也是建议性锁和强制性锁的最大区别）,所以不要想设置建议性锁来达到永久不让别的进程访问文件的目的(强制性锁才可以)；强制性锁则对所有进程起作用。

        fcntl使用三个参数 F_SETLK/F_SETLKW， F_UNLCK和F_GETLK, 来分别要求、释放、测试record locks。 record locks是对文件一部分而不是整个文件的锁，这种细致的控制使得进程更好地协作以共享文件资源。fcntl能够用于读取锁和写入锁，read lock也叫shared lock（共享锁）, 因为多个cooperatingprocess能够在文件的同一部分建立读取锁；write lock被称为exclusive lock(排斥锁)，因为任何时刻只能有一个cooperating process在文件的某部分上建立写入锁。如果cooperatingprocesses对文件进行操作，那么它们可以同时对文件加read lock，在一个cooperating process加writelock之前，必须释放别的cooperating process加在该文件的read lock和wrtielock，也就是说，对于文件只能有一个write lock存在，read lock和wrtie lock不能共存。

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