c++ - 最优锁文件方法

Question

Windows 可以选择以独占访问权限打开文件。 Unix 没有。

为了确保对某些文件或设备的独占访问，在 Unix 中通常使用通常存储在/var/lock 目录中的锁定文件。

C 指令 open( "/var/lock/myLock.lock", O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL, 0666 ) 如果锁文件已经存在则返回 -1，否则创建它。该函数是原子的，并确保没有竞争条件。

释放资源时，通过如下指令删除锁文件 remove("/var/lock/myLock.lock").

这种方法有两个问题。

1. 程序可能会在不解除锁定的情况下终止。例如，因为它被杀死、崩溃或其他原因。锁定文件保留在原位，即使不再使用该资源，也会阻止对资源的任何访问。

2. 锁定文件是使用组和世界写入权限创建的，但通常的做法是配置帐户以使用权限掩码来清除组和世界写入权限。因此，如果我们有一个可靠的方法来确定锁是孤立的(未使用)，则不允许非文件所有者的用户删除它。

作为记录，我使用锁定文件来确保对连接到串行端口的设备(实际上是/dev/ttyUSBx)的独占访问。咨询方式，需要配合，是可以的。但应确保不同用户之间的独占访问。

有没有比锁文件更好的同步方式？如何判断创建锁文件的进程是否还在运行？ 如果不使用，如何使其他用户可以删除锁定文件？

我想出的一个解决方案是将该文件用作 Unix 套接字文件。如果该文件存在，请尝试使用该文件进行连接。如果失败，我们可以假设文件的所有者进程已经死了。这需要在所有者进程中的套接字 accept() 上有一个线程循环。不幸的是，系统将不再是原子的。

Answer 1

看看富有启发性的演示File Locking Tricks and Traps :

This short talk presents several common pitfalls of file locking and a few useful tricks for using file locking more effectively.

编辑:更准确地解决您的问题:

Is there a better synchronization method than the lock file?

正如@Hasturkun 已经提到的和上面的演示文稿所说，您需要使用的系统调用是flock(2) .如果您希望在多个用户之间共享的资源已经是基于文件的(在您的情况下是 /dev/ttyUSBx)，那么您可以 flock设备文件本身。

How to determine if the process who created the lock file is still running?

您不必确定这一点，因为 flock-ed 锁将在关闭与您的文件关联的文件描述符时自动释放，即使进程已终止。

How making it possible for another user to remove the lock file if not in use?

如果您要锁定设备文件本身，则无需删除该文件。即使您决定在 /var/lock 中锁定一个普通文件，使用 flock 您也无需删除该文件即可释放锁定。