Важно уяснить, что это совместное мероприятие, и вы должны корректно писать программы для его работы. Программа, потерпевшая неудачу в создании файла с блокировкой, не может просто удалить файл и попробовать снова, Возможно, в дальнейшем она сумеет создать файл с блокировкой, но у другой программы, уже создавшей такой файл, нет способа узнать о том, что она лишилась исключительного доступа к ресурсу.

Создание файлов с блокировкой подходит для управления исключительным доступом к ресурсам, таким как последовательные порты или редко используемые файлы, но этот способ не годится для доступа к большим совместно используемым файлам. Предположим, что у вас есть большой файл, написанный одной программой и одновременно обновляемый многими программами. Такая ситуация может возникнуть, если программа записывает какие-то данные, получаемые непрерывно или в течение длительного периода, и обрабатывает их с помощью нескольких разных программ. Обрабатывающие программы не могут ждать, пока программа, записывающая данные, завершится — она работает постоянно, поэтому программам нужен какой-то способ кооперации для обеспечения одновременного доступа к одному и тому же файлу.

Урегулировать эту ситуацию можно, блокируя участки файла. При этом конкретная часть файла блокируется, но другие программы могут иметь доступ к другим участкам файла. Это называется блокировкой сегментов или участков файла. У системы Linux есть (как минимум) два способа сделать это: с помощью системного вызова

или системного вызова . Мы рассмотрим интерфейс , поскольку он наиболее часто применяется. Интерфейс в основном аналогичен, и в ОС Linux он используется как альтернативный интерфейсу . Однако блокирующие механизмы и не работают вместе: у них разные низкоуровневые реализации. Поэтому никогда не следует смешивать вызовы этих двух типов; выберите один или другой.

Вы встречали вызов fcntl в главе 3. У него следующее определение:

Системный вызов

оперирует открытыми дескрипторами файлов и, в зависимости от параметра , может выполнять разные задачи. Для блокировки файлов интересны три приведенные далее возможные значения параметра command:

;

;

.

Когда вы используете эти варианты, третий аргумент в вызове должен быть указателем на структуру

, поэтому на самом деле прототип вызова выглядит следующим образом:

Структура

(он англ. file lock) зависит от конкретной реализации, но, как минимум, она будет содержать следующие элементы:

;

;

;

;

.

Элемент

принимает одно из нескольких значений (табл. 7.1), определенных в файле fcntl.h.

Таблица 7.1.

Значение	Описание
F_RDLCK	Разделяемая или совместная блокировка (блокировка на чтение). У разных процессов может быть разделяемая блокировка одних и тех же (или перекрывающихся) участков файла. Если у какого-либо процесса есть разделяемая блокировка, ни один процесс не сможет установить исключительную блокировку этого участка. Для получения совместной блокировки файл должен быть открыт с правом на чтение или на чтение/запись
F_UNLCK	Разблокировать. Применяется для снятия блокировок
F_WRLCK	Исключительная блокировка (или блокировка на запись). Только один процесс может установить исключительную блокировку на любой конкретный участок файла. После того как процесс установил такую блокировку, никакой другой процесс не сможет установить блокировку любого типа на этот участок файла. Для установки исключительной блокировки файл должен быть открыт с правом на запись или на чтение/запись

Элементы

, и определяют участок файла, непрерывную область в байтах. Элемент должен задаваться одним из следующих значений: , , (из файла unistd.h). Они соответствуют началу, текущей позиции или концу файла соответственно. Элемент задает смещение для первого байта участка файла, определенного элементом . Обычно оно задается константой , поэтому отсчитывается от начала файла. Параметр содержит количество байтов в участке файла.

Параметр

применяется для указания процесса, установившего блокировку; см. следующее далее описание значения параметра .

Для каждого байта в файле может быть установлена блокировка только одного типа в каждый конкретный момент времени и может быть либо разделяемой блокировкой, либо исключительной или блокировка может отсутствовать. Для системного вызова

существует совсем немного комбинаций значений команд и вариантов, поэтому рассмотрим их все по очереди.