问一个关于fork后的文件操作的IO问题

MMMIX

我寫了一個：

1. 
   
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <stdlib.h>
   
4. #include <unistd.h>
   
5. #include <sys/stat.h>
   
6. #include <fcntl.h>
   
7. 
   
8. #define CNT 10
   
9. 
   
10. void write_file(int fd, char data, size_t len);
    
11. 
    
12. int main(int argc, char *argv[])
    
13. {
    
14.         char *fn;
    
15.         int fd;
    
16.         pid_t pid;
    
17. 
    
18.         if (argc > 1)
    
19.                 fn = argv[1];
    
20.         else
    
21.                 fn = "flock-demo";
    
22. 
    
23.         if ((fd = open(fn, O_WRONLY | O_CREAT, S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH)) < 0) {
    
24.                 perror("open:");
    
25.                 exit(-1);
    
26.         }
    
27. 
    
28.         for (int i = 0; i < CNT; i++) {
    
29.                 if ((pid = fork()) < 0) {
    
30.                         perror("fork:");
    
31.                         exit(-1);
    
32.                 } else {
    
33.                         if (pid == 0) {
    
34.                                 /* child process */
    
35.                                 write_file(fd, i, sizeof(i));
    
36.                                 exit(0);
    
37.                         }
    
38.                 }
    
39.         }
    
40. 
    
41.         return 0;
    
42. }
    
43. 
    
44. void write_file(int fd, char data, size_t len)
    
45. {
    
46.         struct flock fl;
    
47. 
    
48.         /* lock the whole file */
    
49.         fl.l_whence = SEEK_SET;
    
50.         fl.l_start  = 0;
    
51.         fl.l_len    = 0;
    
52. 
    
53.         for (int i = 0; i < CNT; i++) {
    
54.                 fl.l_type = F_WRLCK;
    
55.                 if (fcntl(fd, F_SETLKW, &fl) < 0) {
    
56.                         perror("fcntl:");
    
57.                         exit(-1);
    
58.                 }
    
59. 
    
60.                 ssize_t wlen = write(fd, &data, len);
    
61.                 if (wlen < 0) {
    
62.                         perror("write:");
    
63.                         exit(-1);
    
64.                 } else {
    
65.                         if ((size_t)wlen < len) {
    
66.                                 fprintf(stderr, "Other write error in process %d\n", getpid());
    
67.                                 exit(-1);
    
68.                         }
    
69.                 }
    
70. 
    
71.                 fl.l_type = F_UNLCK;
    
72.                 if (fcntl(fd, F_SETLKW, &fl) < 0) {
    
73.                         perror("fcntl:");
    
74.                         exit(-1);
    
75.                 }
    
76.         }
    
77. }
    

复制代码

查看結果：

1. 
   
2. lee@debian:~/tmp/C$ gcc -std=c99 flock.c
   
3. lee@debian:~/tmp/C$ ./a.out
   
4. lee@debian:~/tmp/C$ od -A d -w40 -t xI -v flock-demo
   
5. 0000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
   
6. 0000040 00000001 00000001 00000001 00000001 00000001 00000001 00000001 00000001 00000001 00000001
   
7. 0000080 00000002 00000002 00000002 00000002 00000002 00000002 00000002 00000002 00000002 00000002
   
8. 0000120 00000003 00000003 00000003 00000003 00000003 00000003 00000003 00000003 00000003 00000003
   
9. 0000160 00000004 00000004 00000004 00000004 00000004 00000004 00000004 00000004 00000004 00000004
   
10. 0000200 00000005 00000005 00000005 00000005 00000005 00000005 00000005 00000005 00000005 00000005
    
11. 0000240 00000006 00000006 00000006 00000006 00000006 00000006 00000006 00000006 00000006 00000006
    
12. 0000280 00000007 00000007 00000007 00000007 00000007 00000007 00000007 00000007 00000007 00000007
    
13. 0000320 00000008 00000008 00000008 00000008 00000008 00000008 00000008 00000008 00000008 00000008
    
14. 0000360 00000009 00000009 00000009 00000009 00000009 00000009 00000009 00000009 00000009 00000009
    
15. 0000400
    

复制代码

若要各個子進程的輸出不互相穿插，則需要把加鎖放在子進程輸出循環的外面。

MMMIX

楼主的问题不是出在记录锁问题，而是子进程互相做了其他进程地址空间的副本，
并且在for....for()中 ...
hohoss 发表于 2011-08-21 15:28

    他代碼的主要問題還就是把鎖用錯了。在那個寫循環中，lock type 只在第一次執行時設成了 F_WRLCK, 後面就都是 F_UNLCK 了，相當於沒有鎖。

MMMIX

嗯，确实是锁没起作用，不过话说文件描述符都是继承下来的，都指向内核打开文件表中相同的文件， ...
skymoondyy 发表于 2011-08-23 11:16

    你这是假设 write 操作是原子的。若真是这样，这里的锁还真没必要。

MMMIX

lseek 还是需要的 虽然共享了文件大小

seek 是没有必要的。

不过确实不知道为什么会出现LZ的 ...
atsjun 发表于 2011-08-24 12:53

他把锁用错了，根本没锁上。

MMMIX

回复  hohoss


    fork虽然会暂时公用一些东西，但是有写时复制机制，本身就会避免两个进程间互相修改 ...
vincentff7 发表于 2011-08-26 21:58

    Linux kernel 的 file table 在各個進程間是共享的，而 file offset 恰好在 file table 中，見 APUE Section 3.10 File Sharing

MMMIX

seek没必要，因为父子进程共享文件的offset。write只写一个字节怎么也是原子操作了吧，所以按理锁也没有必要。所以我觉得这个问题，应该是多核处理器的问题。如果是单核，不会有这种问题。
skymoondyy 发表于 2011-08-29 09:48

    不要总是“觉得”、“按理”，测试一下嘛。