day_08_文件管理

1、文件的管理

1.1 使用fcntl()实现建议/文件锁的功能

(1）建议锁/文件锁的由来

  当两个进程在同一时刻向同一个文件中写入数据时，可能造成数据的交错和不一致问题；
  当一个进程在向文件中写入数据的同时，另外一个进程读取文件中数据时可能造成数据的不一致性问题；
  当两个进程同时读取同一个文件数据时，可以同时进行；

没有读写操作 读取操作 写入操作 读取 ok ok no 写入 ok no no

  为了实现上述表格的效果，linux系统中引入了文件锁的机制，文件锁本质上就是读写锁，一把读锁和一把写锁，其中读锁是一把共享锁，允许其他进程加读锁，但不能加写锁；写锁是一把排它锁，不允许其它进程加读锁/写锁（君子协定）。

(2）使用F_SETLK作为函数实参的用法

  当锁的类型是：F_RDLCK | F_WRLCK时，实现加锁效果；
  当锁的类型是：F_UNLCK时，实现解锁效果；
  具体的锁信息由该函数的第三个参数来指定；

  当文件上已经拥有冲突锁时，该函数调用失败，返回-1并设置errno的数值；

当前区域无任何锁 当前区域有读锁 当前区域有写锁 加读锁 ok ok no 加写锁 ok no no

由程序结果可知：
  当文件被放置文件锁之后，数据还是可以写入到文件的，也就是说文件锁并不能控制其他进程的读写操作，但是文件锁可以控制其他进程是否加锁成功（两个读锁除外）

思考：
  如何实现文件锁对其他进程读写操作的控制呢？？?

解决方案：
  一般来说，每次进行读写操作之前可以先尝试加读写锁，如果读写锁能够加上，则进行读写操作，如果读写锁不能加上，则放弃读写操作，从而实现上述效果；

释放锁的主要方式：
  a. 将锁的类型设置为F_UNLCK，使用fcntl()调用即可；
  b. 使用close()关闭文件描述符时，与该描述符有关的文件锁全部被自动释放；
  c. 当进程结束时，与该进程有关的文件锁全部被释放；

（3）使用F_SETLKW作为函数实参的用法

  功能与F_SETLK类似，所不同的是当文件上已经拥有冲突的锁信息时，该函数调用并不会返回失败，而是一直等待直到文件上存在的锁被释放为止；

（4）使用F_GETLK作为函数实参的用法

  调用fcntl()的第三个实参是描述要放置在文件上的锁信息，如果该锁能够被放在文件上，则不会真正地去放置，只是将锁的类型改为F_UNLCK，结构体其他成员保持不变；
  如果该锁不能被放置在文件上，则fcntl()会用文件上已经存在的锁信息去替换第三个参数描述的锁信息，并将l_pid的数值设置为真正给文件加锁进程的进程号；

注意：
  一般来说，为了避免和其他进程同时进行读写操作，在每次进行读写操作之前尝试加读写锁，如果成功放置读写锁时，则进行读写操作，在执行完毕读写操作之后，再释放读写锁；如果不能成功放置读写锁，则主动放弃读写操作；

1.2 access()

#include <unistd.h>int access(const char *pathname, int mode);

参数：

*pathname：字符串形式的文件路径名；
mode：具体的操作模式；
    F_OK - 判断文件是否存在
    R_OK - 判断文件是否可读
    W_OK - 判断文件是否可写
    X_OK - 判断文件是否可执行

功能：

主要用于检查文件的存在性以及是否拥有对应的权限；

练习：

查询和尝试使用stat()；

明日预报：

（1）文件的管理
（2）目录的管理
（3）进程的管理