c语言多进程flock,从flock引发的一个bug谈起（1） 进程的文件描述符

引子

前两天我们QA发现了一个比较有意思的bug，我细细分析一下，发现多个进程卡死在一个·配置文件上。简单的说，我们为了防止多个进程同时写同一个配置文件，将文件格式破坏，我们用了flock，对于写打开，同时调用flock 系统调用，LOCK_EX方式。当然了由于持有锁，就必须临界区要小，写完之后，尽量释放，持有锁的期间不要有time cost high 的操作，否则，会有其他进程获取不到文件锁，活活饿死。

这个bug比较有意思的地方是，大家都等锁的原因调用那个了一个python脚本，而这个脚本并不需要操作配置文件，仅仅是因为父进程system函数调用python脚本之前，没有关闭文件释放锁，导致python脚本很无辜的持有了这本锁，而python偏偏是个time cost high的操作，这就真是急中风偏偏遇到了慢郎中，外围一群进程焦急地等待这把锁，而python进程却占着毛坑不那啥，呵呵。

我们知道，linux存在强制锁(mandatory lock)和劝告锁(advisory lock)。所谓强制锁，比较好理解，就是你家大门上的那把锁，最要命的是只有一把钥匙，只有一个进程可以操作。所谓劝告锁，本质是一种协议，你访问文件前，先检查锁，这时候锁才其作用，如果你不那么kind，不管三七二十一，就要读写，那么劝告锁没有任何的作用。而遵守协议，读写前先检查锁的那些进程，叫做合作进程。我们代码用的是flock这种劝告锁。

Linux实现了POSIX规定的基于fcntl系统调用文件加锁机制，同时LINUX还支持BSD 变体的flock系统调用实现的劝告锁，当然system V变体的lockf也支持，大家可以自行查找手册。对于fcntl这个系统调用，大家可以阅读Stevens大神的UNIX网络编程卷2进程间通信，讲解的非常好。我的重点是flock。

应用层

flock的应用层接口如下

#include int flock(int fd, int operation);

其中fd是系统调用open返回的文件描述符，operation的选项有：

LOCK_SH ：共享锁

LOCK_EX ：排他锁或者独占锁

LOCK_UN :解锁。

事实上Linux内核也实现了LOCK_MAND选项，所然manual中没有提到。这种情况我们不讨论。

注意了，flock系统调用实现的FL_FLOCK类型的锁，本质是一种劝告锁，只有多个进程之间遵循要读写，先调锁的协议，才会生效。遵循协议的进程叫合作进程。

下面看一段代码：

#include#include#include #include #include #include #include #includeint main()

{

char buf[128];

time_t ltime;

int fd = open("./tmp.txt",O_RDWR);

if(fd < 0)

{

fprintf(stderr,"open failed %s\n",strerror(errno));

return -1;

}

int ret = flock(fd,LOCK_EX);

if(ret)

{

fprintf(stderr,"flock failed for father\n");

return -2;

}

else

{

time(&ltime);

fprintf(