今天在论坛看到一个兄弟问的关于flock上锁的一点疑问，自己也不是很了解，特地查找了好多资料终于搞清楚原来 flock上的是建议锁，如果某个进程打开了某文件，并加了建议锁，别的进程打开的时候如果测试是否有锁，根据锁的类型，实现互斥访问，可以查看通过
参考：http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-filelock/index.html
http://lxr.linux.no/linux+v2.6.39/Documentation/filesystems/mandatory-locking.txt
建议锁：内核只是提供加减锁以及检测是否加锁的操作，但是不提供锁的控制与协调工作。
也就是说，如果应用程序对某个文件进行操作时，没有检测是否加锁或者无视加锁而直接向
文件写入数据，内核是不会加以阻拦控制的。因此，建议锁，不能阻止进程对文件的操作，
而只能依赖于大家自觉的去检测是否加锁然后约束自己的行为，若是不遵守规则也不会报错。
强制锁，是内核强制的文件锁。每个对文件操作时，例如执行open、read、write等操作时，
OS内部检测该文件是否被加了强制锁，如果加锁导致这些文件操作失败。
也就是内核强制应用程序来遵守游戏规则；
如果一个文件已经被加上了读锁或者共享锁，那么其他进程再对这个文件进行
写操作就会被内核阻止；
如果一个文件已经被加上了写锁或者排他锁，那么其他进程再对这个文件进行
读取或者写操作就会被内核阻止。
如果其他进程试图访问一个已经加有强制锁的文件，进程行为取决于所执行的
操作模式和文件锁的类型。
当前锁类型 阻塞读 阻塞写 非阻塞读 非阻塞写
读锁 正常读取数据 阻塞 正常读取数据 EAGAIN
写锁 阻塞 阻塞 EAGAIN EAGAIN
unlink() 系统调用并不会受到强制锁的影响，原因在于一个文件可能存在多个硬链接，
此时删除文件时并不会修改文件本身的内容，而是只会改变其父目录中 dentry 的内容。
有些应用中并不适合使用强制锁，所以索引节点结构中的 i_flags 字段中
定义了一个标志位MS_MANDLOCK用于有选择地允许或者不允许对一个文件使用强制锁。
在 super_block 结构中，也可以将 s_flags 这个标志为设置为1或者0，用以表示
整个设备上的文件是否允许使用强制锁。
flock默认在Linux下实现的就是建议锁， 可以通过查看 /etc/locks 观察系统文件加锁
int flock(int fd, int operation);
其中，参数 fd 表示文件描述符；参数 operation 指定要进行的锁操作，该参数的取值
有如下几种：
LOCK_SH：表示要创建一个共享锁，在任意时间内，一个文件的共享锁可以被多个进程拥有
LOCK_EX：表示创建一个排他锁，在任意时间内，一个文件的排他锁只能被一个进程拥有
LOCK_UN：表示删除该进程创建的锁
LOCK_MAND：它主要是用于共享模式强制锁，它可以与 LOCK_READ 或者 LOCK_WRITE 联合
起来使用，从而表示是否允许并发的读操作或者并发的写操作。
通常情况下，如果加锁请求不能被立即满足，那么系统调用 flock() 会阻塞当前进程。
比如，进程想要请求一个排他锁，但此时，已经由其他进程获取了这个锁，那么该进程
将会被阻塞。如果想要在没有获得这个排他锁的情况下不阻塞该进程，可以将 LOCK_NB
和 LOCK_SH 或者 LOCK_EX 联合使用，那么系统就不会阻塞该进程。
flock() 所加的锁会对整个文件起作用。
int fcntl(int fields, int cmd, .../* int arg */);
//若成功则依赖于cmd,若出错则返回-1。第三个参数总是一个整数。但是在作为记录锁用时，
第三个参数则是指向一个结构的指针。
fcntl可以改变打开文件的属性。非常强大的一个函数：有5种功能：
1.复制一个现有的描述符（cmd=F_DUPFD）.
2.获得／设置文件描述符标记(cmd=F_GETFD或F_SETFD).
3.获得／设置文件状态标记(cmd=F_GETFL或F_SETFL).
4.获得／设置异步I/O所有权(cmd=F_GETOWN或F_SETOWN).
5.获得／设置记录锁(cmd=F_GETLK,F_SETLK或F_SETLKW).
fcntl文件锁有两种类型：建议性锁和强制性锁。
系统默认fcntl都是建议性锁，强制性锁是非POSIX标准的。如果要使用强制性锁，要使整个
系统可以使用强制性锁，那么得需要重新挂载文件系统， mount使用参数 -0 mand
打开强制性锁，或者关闭已加锁文件的组执行权限并且打开该文件的set-GID权限位。
使用fcntl文件锁进行I/O操作必须小心：进程在开始任何I/O操作前如何去处理锁，在对文件
解锁前如何完成所有的操作，是必须考虑的。如果在设置锁之前打开文件，或者读取该锁之后
关闭文件，另一个进程就可能在上锁/解锁操作和打开/关闭操作之间的几分之一秒内访问该文件。
当一个进程对文件加锁后，无论它是否释放所加的锁，只要文件关闭，内核都会自动释放加在文件上
的建议性锁（这也是建议性锁和强制性锁的最大区别）, 所以不要想设置建议性锁来达到永久
不让别的进程访问文件的目的(强制性锁才可以)；强制性锁则对所有进程起作用。所以如果没有
释放强制锁，可能会有麻烦。
fcntl使用三个参数 F_SETLK/F_SETLKW， F_UNLCK和F_GETLK, 来分别要求、释放、测试记录锁，
记录锁是对文件一部分而不是整个文件的锁，这种细致的控制使得进程更好地协作以共享文件资源。
获取，释放或测试记录锁，使用到的参数是以下结构体指针
struct flock {
....
short l_type; /* 锁类型： F_RDLCK, F_WRLCK, F_UNLCK */
short l_whence; /* l_start字段参照点： SEEK_SET(文件头), */
/*SEEK_CUR(文件当前位置), SEEK_END(文件尾) */
off_t l_start; /* 相对于l_whence字段的偏移量 */
off_t l_len; /* 需要锁定的长度 */
pid_t l_pid; /* 当前获得文件锁的进程标识（F_GETLK） */
...
};
F_SETLK：在指定的字节范围获取锁（F_RDLCK, F_WRLCK）或者释放锁（F_UNLCK）。如果与另一个
进程的锁操作发生冲突，返回 -1并将errno设置为EACCES或EAGAIN。
F_SETLKW：行为如同F_SETLK，除了不能获取锁时会睡眠等待外。如果在等待的过程中接收到信号，
会立即返回并将errno置为EINTR。
F_GETLK：获取文件锁信息。
F_UNLCK：释放文件锁。
为了设置读锁，文件必须以读的方式打开。为了设置写锁，文件必须以写的方式打开。
为了设置读写锁，文件必须以读写的方式打开。
3.由fork产生的子进程不继承父进程所设置的锁。若一个进程得到一把锁，然后调用fork，
那么对于父进程获得锁而言，子进程被视为另一个进程，对于从父进程处继承过来的任一
描述符，子进程需要调用fcntl才能获得它自己的锁。这与锁的作用是一致的。锁的作用是
阻止多个进程同时操作同一个文件，如果子进程继承父进程的锁，则父子进程操作同一个
文件，这与锁的初衷相违背；
4、在执行exec后，新程序可以继承原执行程序的锁。但是注意，如果对一个文件描述符设置了
close-on-exec标志，那么当作为exec的一部分关闭该文件描述符时，对相应文件的所有锁都被释放。
