Question

当我开发用于为每个数据库添加书签信息的注册表系统（c / c ++，2.6.32-642.6.2.el6.x86_64＃1 SMP）时，会出现这个问题，这需要锁定内部和内部处理。通常，lockf()，flock()，fcntl()是进程间锁定的明显候选者，但后来我发现它们不能按预期进行进程内锁定（同一个多线程）处理）。

我使用以下程序对其进行了测试：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <fcntl.h>    /* For O_RDWR */
#include <unistd.h>   /* For open(), creat() */
#include <errno.h>

int counter = 0;

void* counterThread(void* ptr)
{
    int lockfd = 0;
    int tmpCounter = 0;

    lockfd = open("/tmp/lockfile.txt", O_CREAT|O_WRONLY, 0666);
    if(lockfd == -1)
    {
        printf("lockfile could not be created, errno:%d\n", errno);
        return NULL;
    }

    if(lockf(lockfd, F_LOCK, 0) == -1)
    {
        printf("lockfile could not be locked, errno:%d\n", errno);
        return NULL;
    }

    counter++;
    tmpCounter = counter;

    if(lockf(lockfd, F_ULOCK, 0) == -1)
    {
        printf("lockfile could not be unlocked, errno:%d\n", errno);
        return NULL;
    }
    close(lockfd);

    printf("counter is %d, lockfile is %d\n", tmpCounter, lockfd);
}

int main()
{
    int threadNum = 30000;
    pthread_t threads[30000];
    int i = 0;
    int rv = 0;
    for(; i < threadNum; i++)
    {
        rv = pthread_create( &threads[i], NULL, &counterThread, NULL);
        if(rv != 0)
        {
            printf("failed to create pthread %d\n", i);
            return -1;
        }
    }
    for(i = 0; i < threadNum; i++)
        pthread_join(threads[i], NULL);

    return 0;
}

输出结果为：

counter is 1, lockfile is 4
counter is 2, lockfile is 3
counter is 3, lockfile is 5
counter is 4, lockfile is 6
counter is 7, lockfile is 4
...
counter is 29994, lockfile is 3
counter is 29995, lockfile is 3
counter is 29996, lockfile is 3
counter is 29997, lockfile is 3
counter is 29998, lockfile is 3

输出序列是随机的，有时会遗漏一些数字，这意味着确实存在竞争条件。我认为原因可能是在同一进程中为同一个文件打开的fd以某种方式进行了优化以便重用。因为所有这些锁定机制都是以fd的粒度实现的，所以在这种情况下锁定不起作用。

鉴于背景，我想问下列问题：

是否有任何方法可以强制打开将不同线程的不同fd返回到同一进程以使锁定工作？
在Linux中是否有任何良好实践或方便的API来进行内部和内部进程锁定？我能想到的是以下实现它的方法（尚未验证），但我想知道一些更简单的方法：

（1）实现互斥和信号量以序列化对关键资源的所有这些lockfile API的访问

（2）shm_open共享内存，在不同进程中对其进行mmap，并在内部添加信号量/互斥锁以锁定关键资源

提前致谢：）

linux c ++同步方法，包括inter和intra进程

0 个答案: