flock申請的鎖對象是處于 內(nèi)核空間層的全局級別的open file table中的。

回憶一下OS是如何打開一個文件的？

首先一個文件對應(yīng)一個fd，fd是維護在用戶空間，通過索引對應(yīng)到內(nèi)核空間的fd表。程序是無法直接打開文件的，需要請內(nèi)核幫忙。

用戶空間使用fd在內(nèi)核中調(diào)用open函數(shù)，當然可以調(diào)用多次，調(diào)用多次在open file中就會記錄多條記錄。然后在內(nèi)核空間的文件級別層的inode表找到對應(yīng)的inode(這個inode表是從硬盤上copy過來的，并附加上一些額外的信息), 將此文件加載到虛擬內(nèi)存中此時這個文件就被打開了。

注意：

• 內(nèi)核層面的inode 表和open file表是一對多的關(guān)系。 
• fd表 中存在復(fù)制的fd，這兩個fd可能指向同一個lock

如何理解man flock中的這段文字呢？

 Locks created by flock() are associated with an open file table entry.  This means that duplicate file descriptors  (created  by,  for  example,  fork(2)  or
       dup(2))  refer  to  the  same lock, and this lock may be modified or released using any of these descriptors.  Furthermore, the lock is released either by an
       explicit LOCK_UN operation on any of these duplicate descriptors, or when all such descriptors have been closed.

這段話主要說明了文件描述符上的鎖和文件上的鎖的區(qū)別 ， 因為存在fork的子進程使用同一把鎖。

當手動釋放鎖文件時，open file table entry中的fd關(guān)聯(lián)的鎖消失。

如果釋放的是某個fd的鎖，則鎖還是存在并生效的。

open file table上維護的其他特殊信息

 對于多個進程讀同一文件都能正確工作。每個進程都有它自己的文件表項，其中也有它自己的當前文件位移量。但是，當多個進程寫同一文件時，則可能產(chǎn)生預(yù)期不到的結(jié)果。

假定有兩個獨立的進程 A和B，都對同一文件進行添加操作。每個進程都已打開了該文件，但未使用 O_APPEND標志。

此時各數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系如圖中所示一樣。每個進程都有它自己的文件表項，但是共享一個 v節(jié)點表項。

假定進程A調(diào)用了lseek，它將對于進程A的該文件的當前位移量設(shè)置為1500字節(jié)(當前文件尾端處)。然后內(nèi)核切換進程使進程 B運行。

進程B執(zhí)行l(wèi)seek，也將其對該文件的當前位移量設(shè)置為 1500字節(jié)(當前文件尾端處)。然后B調(diào)用w r i te，它將B的該文件的當前文件位移量增至 1600。

因為該文件的長度已經(jīng)增加了，所以內(nèi)核對 v節(jié)點中的當前文件長度更新為 1 6 0 0。然后，內(nèi)核又進行進程切換使進程 A恢復(fù)運行。

當A調(diào)用write時，就從其當前文件位移量 ( 1500 )處將數(shù)據(jù)寫到文件中去。這樣也就代換了進程 B剛寫到該文件中的數(shù)據(jù)。

--update 2022年3月24日14:04:00 

勸告鎖

flock和fcntl都屬于勸告式鎖（Advisory Lock），如果同步的進程遵循游戲規(guī)則，操作之前先申請鎖，就能起到同步的作用；

但是如果進程無視勸告式鎖的存在，不遵循游戲規(guī)則，不申請鎖直接操作文件或文件的某個區(qū)域，內(nèi)核也不會阻止這種操作。

總結(jié)

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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