Основы программирования в Linux

Мэтью Нейл

F_GETLK

;

F_SETLK

;

F_SETLKW

.

Когда вы используете эти варианты, третий аргумент в вызове должен быть указателем на структуру

struct flock

, поэтому на самом деле прототип вызова выглядит следующим образом:

int fcntl(int fildes, int command, struct flock *flock_structure);

Структура

flock

(он англ. file lock) зависит от конкретной реализации, но, как минимум, она будет содержать следующие элементы:

short l_type

;

short l_whence

;

off_t l_start

;

off_t l_len

;

pid_t l_pid

.

Элемент

l_type

принимает одно из нескольких значений (табл. 7.1), определенных в файле fcntl.h.

Таблица 7.1.

Значение	Описание
F_RDLCK	Разделяемая или совместная блокировка (блокировка на чтение). У разных процессов может быть разделяемая блокировка одних и тех же (или перекрывающихся) участков файла. Если у какого-либо процесса есть разделяемая блокировка, ни один процесс не сможет установить исключительную блокировку этого участка. Для получения совместной блокировки файл должен быть открыт с правом на чтение или на чтение/запись
F_UNLCK	Разблокировать. Применяется для снятия блокировок
F_WRLCK	Исключительная блокировка (или блокировка на запись). Только один процесс может установить исключительную блокировку на любой конкретный участок файла. После того как процесс установил такую блокировку, никакой другой процесс не сможет установить блокировку любого типа на этот участок файла. Для установки исключительной блокировки файл должен быть открыт с правом на запись или на чтение/запись

Элементы

l_whence

,

l_start

и

l_len

определяют участок файла, непрерывную область в байтах. Элемент

l_whence

должен задаваться одним из следующих значений:

SEEK_SET

,

SEEK_CUR

,

SEEK_END

(из файла unistd.h). Они соответствуют началу, текущей позиции или концу файла соответственно. Элемент

l_whence

задает смещение для первого байта участка файла, определенного элементом

l_start

. Обычно оно задается константой

SEEK_SET

, поэтому

l_start

отсчитывается от начала файла. Параметр

l_len

содержит количество байтов в участке файла.

Параметр

l_pid

применяется для указания процесса, установившего блокировку; см. следующее далее описание значения

F_GETLK

параметра

command

.

Для каждого байта в файле может быть установлена блокировка только одного типа в каждый конкретный момент времени и может быть либо разделяемой блокировкой, либо исключительной или блокировка может отсутствовать. Для системного вызова

fcntl

существует совсем немного комбинаций значений команд и вариантов, поэтому рассмотрим их все по очереди.

Значение F_GETLK параметра command

Первое значение параметра command —

F_GETLK

. Эта команда получает информацию о файле, который открыт

fildes

(первый параметр в вызове). Она не пытается блокировать файл. В процессе вызова передаются сведения о типе блокировки, которую хотелось бы установить, и вызов

fcntl

с командой

F_GETLK

возвращает любую информацию, которая могла бы помешать установке блокировки.

Значения, используемые в структуре

flock

, приведены в табл. 7.2.

Таблица 7.2

Значение	Описание
l_type	Или F_RDLCK для разделяемой (только чтение) блокировки, или F_WRLCK для исключительной (на запись) блокировки
l_whence	Одно из значений: SEEK_SET , SEEK_CUR или SEEK_END LCK
l_start	Начальный байт интересующего вас участка файла
l_len	Количество байтов в интересующем вас участке файла
l_pid	Идентификатор процесса, удерживающего блокировку

Процесс может применять вызов с командой

F_GETLK

для определения текущего состояния блокировки участка файла. Он должен настроить структуру

flock

, указав тип требуемой блокировки и определив интересующую его область файла. Вызов

fcntl

возвращает в случае успешного завершения значение, отличное от -1. Если у файла уже есть блокировки, препятствующие установке требуемой блокировки, структура

flock

обновляется соответствующими данными. Если блокировке ничто не мешает, структура

flock

не изменяется. Если вызов с командой

F_GETLK

не может получить информацию, он возвращает -1 для обозначения аварийного завершения.

Если вызов с командой

F_GETLK

завершился успешно (т. е. вернул значение, отличное от -1), вызвавшее его приложение должно проверить, изменено ли содержимое структуры

flock

. Поскольку значение

l_pid

содержит идентификатор блокирующего процесса (если таковой найден), это поле очень удобно для того, чтобы проверить, изменялась ли структура

flock

.

Значение F_SETLK параметра command

Эта команда пытается заблокировать или разблокировать участок файла, заданного

fildes

. В табл. 7.3 приведены значения полей структуры

flock

(отличающиеся от значений, применяемых командой

F_GETLK

).

Таблица 7.3

Значение	Описание
l_type	Одно из следующих: •  F_RDLCK — для разделяемой или допускающей только чтение блокировки; •  F_WRLCK — для исключительной или блокировки записи; •  F_UNLCK — для разблокирования участка
l_pid	Не используется

Как и в случае

F_GETLK

, блокируемый участок определяется значениями элементов

l_start

,

l_whence

и

l_len

структуры

flock

. Если блокировка установлена, вызов

fcntl

вернет значение, отличное от -1, при аварийном завершении возвращается -1. Вызов завершается немедленно.

Значение F_SETLKW параметра command

Команда

F_SETLKW

аналогична команде

F_SETLK

за исключением того, что при невозможности установки блокировки вызов будет ждать до тех пор, пока такая возможность не представится. После перехода в состояние ожидания вызов завершится только, когда блокировка будет установлена или появится сигнал. Сигналы мы обсудим в главе 11.