Оптимальный метод блокировки файлов

Ответ 1

Вероятно, вы должны использовать flock(), как в

fd = open(filename, O_RDWR | O_CREAT, 0666); // open or create lockfile
//check open success...
rc = flock(fd, LOCK_EX | LOCK_NB); // grab exclusive lock, fail if can't obtain.
if (rc)
{
    // fail
}

Ответ 2

Взгляните на просветительскую презентацию Фиксирующие трюки и ловушки:

В этом коротком разговоре представлены несколько распространенных ошибок блокировки файлов и несколько полезных трюков для более эффективного использования блокировки файлов.

Изменить: Чтобы более точно решить ваши вопросы:

Есть ли лучший способ синхронизации, чем файл блокировки?

Как уже упоминал @Hasturkun, и как сказано выше, системный вызов, который вам нужно использовать, flock(2). Если ресурс, который вы хотите разделить с несколькими пользователями, уже основан на файлах (в вашем случае это /dev/ttyUSBx), вы можете flock сам файл устройства.

Как определить, работает ли процесс, создавший файл блокировки?

Вам не нужно это определять, поскольку блокировка flock -ed будет автоматически выпущена после закрытия файлового дескриптора, связанного с вашим файлом, даже если процесс был прерван.

Как сделать возможным, чтобы другой пользователь удалил файл блокировки, если он не используется?

Если вы заблокируете сам файл устройства, тогда не будет необходимости удалять файл. Даже если вы решили заблокировать обычный файл в /var/lock, с помощью flock вам не нужно будет удалять файл, чтобы освободить блокировку.

Ответ 3

Ответ Хастуркуна - это тот, который поставил меня на путь.

Вот код, который я использую

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/file.h>
#include <fcntl.h>

/*! Try to get lock. Return its file descriptor or -1 if failed.
 *
 *  @param lockName Name of file used as lock (i.e. '/var/lock/myLock').
 *  @return File descriptor of lock file, or -1 if failed.
 */
int tryGetLock( char const *lockName )
{
    mode_t m = umask( 0 );
    int fd = open( lockName, O_RDWR|O_CREAT, 0666 );
    umask( m );
    if( fd >= 0 && flock( fd, LOCK_EX | LOCK_NB ) < 0 )
    {
        close( fd );
        fd = -1;
    }
    return fd;
}

/*! Release the lock obtained with tryGetLock( lockName ).
 *
 *  @param fd File descriptor of lock returned by tryGetLock( lockName ).
 *  @param lockName Name of file used as lock (i.e. '/var/lock/myLock').
 */
void releaseLock( int fd, char const *lockName )
{
    if( fd < 0 )
        return;
    remove( lockName );
    close( fd );
}

Ответ 4

Я использовал код, отправленный chmike, и заметил одно небольшое несовершенство. У меня была проблема с гонкой во время открытия файла блокировки. Иногда несколько потоков открывают файл блокировки одновременно.

Поэтому я удалил "remove (lockName)"; line из функции "releaseLock()". Я не понимаю, почему, но каким-то образом это действие помогло ситуации.

Я использовал следующий код для проверки файлов блокировок. По его выходу видно, что несколько потоков начинают использовать один замок одновременно.

void testlock(void) {
  # pragma omp parallel num_threads(160)
  {    
    int fd = -1; char ln[] = "testlock.lock";
    while (fd == -1) fd = tryGetLock(ln);

    cout << omp_get_thread_num() << ": got the lock!";
    cout << omp_get_thread_num() << ": removing the lock";

    releaseLock(fd,ln);
  }
}

Ответ 5

Раскрыть ответ Хастурхун. Вместо того, чтобы использовать наличие или отсутствие файла блокировки в качестве индикатора, вам необходимо создать файл блокировки, если он не существует, а затем получить эксклюзивную блокировку файла.

Преимущества этого подхода заключаются в том, что в отличие от многих других методов синхронизации программ, ОС должна убирать для вас, если ваша программа выходит без разблокировки.

Таким образом, структура программы будет выглядеть примерно так:

1: open the lock file creating it if it doesn't exist
2: ask for an exclusive lock an agreed byte range in the lock file
3: when the lock is granted then
    4: <do my processing here>
    5: release my lock
    6: close the lock file
end

На шаге: вы можете либо заблокировать ожидание блокировки, либо предоставить ее немедленно. Блоки, которые вы блокируете, фактически не должны существовать в файле. Если вы можете получить копию Advanced Unix Programming от Marc J. Rochkind, он разработает полную библиотеку C, которая использует этот метод, чтобы обеспечить способ синхронизации программ, которые убираются ОС, однако программы завершаются.