fcntl 函数的功能

fcntl函数功能总结

该函数可以改变已打开的文件的性质。
     #include
     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，与上面所示函数原型中的注释部分相对应。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).

当子进程exec一个新的程序时，调用进程中打开的文件描述符仍然保持打开，但设置了执行即关FD_CLOEXEC的文件描述字除外。如果该标志设置，则描述字在exec时将被关闭。否则该描述字在exec后仍保持打开
     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).

#include
#include
#include
#include
using namespace std;

int main(int argc,char* argv[])
{
  int fd,var;
  //  fd=open("new",O_RDWR);

  if (argc!=2)
  {
      perror("--");
      cout<<"请输入参数，即文件名！"<  }

  if((var=fcntl(atoi(argv[1]), F_GETFL, 0))<0)
  {
     strerror(errno);
     cout<<"fcntl file error."<  }

  switch(var & O_ACCMODE)
  {
   case O_RDONLY : cout<<"Read only.."<                   break;

   case O_WRONLY : cout<<"Write only.."<                   break;

   case O_RDWR   : cout<<"Read wirte.."<                   break;

   default  : break;
  }

 if (val & O_APPEND)
    cout<<",append"<
 if (val & O_NONBLOCK)
    cout<<",noblocking"<
 cout<<"exit 0"<
 exit(0);
}

fcntl文件锁有两种类型：建议性锁和强制性锁
    建议性锁是这样规定的：每个使用上锁文件的进程都要检查是否有锁存在，当然还得尊重已有的锁。内核和系统总体上都坚持不使用建议性锁，它们依靠程序员遵守这个规定。
    强制性锁是由内核执行的。当文件被上锁来进行写入操作时，在锁定该文件的进程释放该锁之前，内核会阻止任何对该文件的读或写访问，每次读或写访问都得检查锁是否存在。

    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。
    建议性锁只在cooperating processes之间才有用，对cooperating process的理解是最重要的，它指的是会影响其它进程的进程或被别的进程所影响的进程，举两个例子：
   （1）我们可以同时在两个窗口中运行同一个命令，对同一个文件进行操作，那么这两个进程就是cooperating processes；
   (2) cat file | sort， 那么cat和sort产生的进程就是使用了pipe的cooperating processes。

    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。

     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record locks， record locks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。fcntl能够用于读取锁和写入锁，read lock也叫shared lock（共享锁）, 因为多个cooperating process能够在文件的同一部分建立读取锁；write lock被称为exclusive lock(排斥锁)， 因为任何时刻只能有一个cooperating process在文件的某部分上建立写入锁。如果cooperating processes对文件进行操作，那么它们可以同时对文件加read lock， 在一个cooperating process加write lock之前，必须释放别的cooperating process加在该文件的read lock和wrtie lock， 也就是说，对于文件只能有一个write lock存在，read lock和wrtie lock不能共存。