14.2.1. Концепции блокировки файлов

14.2.1. Концепции блокировки файлов

Также, как замок на вашей двери предотвращает нежелательные проникновения в ваш дом, блокировка файла предотвращает доступ к данным в файле. Блокировка файлов была добавлена в Unix после разработки V7 (от которой происходят все современные системы Unix), и соответственно в течение некоторого времени в различных системах Unix были доступны и использовались несколько несовместимых механизмов блокировки файлов. Как в BSD Unix, так и в System V были собственные несочетающиеся вызовы для блокировки. В конечном счете POSIX формализовал способ осуществления блокировки файлов System V. К счастью, названия функций в System V и BSD были различны, так что GNU/Linux, в попытке угодить всем, поддерживает обе разновидности блокировок.

Табл. 14.1 суммирует различные виды блокировок.

Таблица 14.1. Функции блокировки файлов

Источник Функция Диапазон Весь файл Чтение/запись Вспомогательный Обязательный
BSD flock() ? ? ?
POSIX fcntl() ? ? ? ? ?
POSIX lockf() ? ? ? ? ?

Имеются следующие аспекты блокировки файлов:

Блокировка записей

Блокировка записи является блокировкой части файла. Поскольку файлы Unix являются просто потоками байтов, было бы корректнее использовать термин блокировка диапазона (range lock), поскольку осуществляется блокировка диапазона байтов. Тем не менее, термин «блокировка записей» общеупотребительный.

Блокировка всего файла

Блокировка всего файла, как предполагает название, блокирует весь файл, даже если его размер меняется в блокированном состоянии. Интерфейс BSD предусматривает блокирование лишь всего файла. Для блокирования всего файла с использованием интерфейса POSIX указывают нулевую длину. Это интерпретируется особым образом как «весь файл».

Блокировка чтения

Блокировка чтения предотвращает запись в читаемую область. В файле может быть несколько заблокированных для чтения участков, даже в одной области файла, не мешающих друг другу, поскольку к данным осуществляется лишь доступ и они не изменяются.

Блокировка записи

Блокировка записи предоставляет исключительный доступ к записываемой области. Если эта область заблокирована также и для чтения, попытка получения блокировки записи либо блокируется, либо завершается неудачей в зависимости от запрошенного типа блокировки. После получения блокировки записи попытка получить блокировку чтения завершается неудачей.

Вспомогательная блокировка

Вспомогательная блокировка (advisory lock) тесно соответствует замку на двери. Говорят, «замки существуют для честных людей», что означает, что если кто-нибудь на самом деле захочет вломиться в ваш дом, он, возможно, найдет способ это сделать, несмотря на наличие замка в двери. То же и со вспомогательной блокировкой; она работает лишь тогда, когда тот, кто пытается получить доступ к заблокированному файлу, сначала пытается получить блокировку. Однако, программа может совершенно игнорировать вспомогательные блокировки и делать с файлом, что захочет (конечно, пока это разрешается правами допуска файла).

Обязательная блокировка

Обязательная блокировка является более строгой: когда установлена обязательная блокировка, ни один другой процесс не может получить доступ к заблокированному файлу. Любой процесс, который пытается игнорировать это, либо сам блокируется до снятия блокировки файла, либо его попытка завершится неудачей. (Под GNU/Linux по крайней мере это включает root!)

Вспомогательная блокировка достаточна для взаимодействующих программ, разделяющих индивидуальный файл, когда не предполагается использование этого файла ни одним другим приложением. Обязательная блокировка подходит в ситуации, когда избежание конфликта в использовании файла является критическим, как в коммерческих системах баз данных.

POSIX стандартизует лишь вспомогательную блокировку. Обязательная блокировка доступна на GNU/Linux, а также в ряде коммерческих систем Unix, но детали варьируют. Далее в данном разделе мы рассмотрим детали для GNU/Linux.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

Блокировки чтения-записи

Из книги UNIX: взаимодействие процессов автора Стивенс Уильям Ричард

Блокировки чтения-записи Пpoгрaммa, использующая блокировки чтения-записи, является слегка измененной версией программы с взаимными исключениями Posix. Поток должен установить блокировку файла, прежде чем увеличивать общий счетчик. ПРИМЕЧАНИЕ Существует не так уж много


13.3.3. Обязательные блокировки

Из книги Разработка приложений в среде Linux. Второе издание автора Джонсон Майкл К.

13.3.3. Обязательные блокировки И Linux, и System V поддерживают как обычные, так и обязательные блокировки. Обязательные блокировки устанавливаются и реализуются с помощью того же механизма fcntl(), который используется для рекомендательной блокировки записей. Блокировки


Операции блокировки

Из книги QNX/UNIX [Анатомия параллелизма] автора Цилюрик Олег Иванович

Операции блокировки Для семафора определены три модификации операции блокировки:int sem_wait(sem_t* sem);int sem_trywait(sem_t* sem);#include <time.h>int sem_timedwait(sem_t* sem, const struct timespec * abs_timeout);Все эти функции опираются на функцию (native QNX API):int SyncSemWait(sync_t* sync, int try);Функция простого ожидания sem_wait() пытается


Инициализация объекта блокировки

Из книги Firebird РУКОВОДСТВО РАЗРАБОТЧИКА БАЗ ДАННЫХ автора Борри Хелен

Инициализация объекта блокировки int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t* rwl, const pthread_rwlockattr_t* attr);int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t* rwl);Вызов функций инициализирует/разрушает блокировку чтения/записи. При инициализации блокировки ей передается структура параметров блокировки pthread_rwlockattr_t, в которой


Освобождение блокировки

Из книги Введение в QNX/Neutrino 2. Руководство по программированию приложений реального времени в QNX Realtime Platform автора Кёртен Роб

Освобождение блокировки int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t* rwl);Функция освобождает захваченный любым образом объект блокировки чтения/записи. Если объект был захвачен в режиме множественного использования (блокировки по чтению), то количество его освобождений должно равняться


Блокировки и конфликты блокировок

Из книги Linux программирование в примерах автора Роббинс Арнольд

Блокировки и конфликты блокировок В Firebird блокировки управляются относительным возрастом транзакций, а записи управляются системой поддержки версий. Все блокировки применяются на уровне строки, за исключением тех случаев, когда транзакция оперирует на уровне изоляции


Конфликты блокировки

Из книги Мир InterBase. Архитектура, администрирование и разработка приложений баз данных в InterBase/FireBird/Yaffil автора Ковязин Алексей Николаевич

Конфликты блокировки Конфликт блокировки появляется, когда конкурирующие транзакции пытаются изменить или удалить одну и ту же строку в то время, когда вид состояния базы данных для этих транзакций частично перекрывается. Конфликты блокировок являются запланированным


Установка конфигурации блокировки

Из книги Программирование для Linux. Профессиональный подход автора Митчелл Марк

Установка конфигурации блокировки Значения по умолчанию Менеджера блокировок должны подойти для большинства вычислительных сред. При работе, особенно в Классическом сервере, имеет смысл подрегулировать эти установки для улучшения производительности или для


Блокировки чтения/записи

Из книги Разработка ядра Linux автора Лав Роберт

Блокировки чтения/записи Блокировки чтения/записи применяются точно в соответствии с их названием: несколько «читателей» могут использовать ресурс в отсутствие «писателей», или один «писатель» может использовать ресурс в отсутствие «читателей» и других


Ждущие блокировки

Из книги автора

Ждущие блокировки Другая типовая ситуация в многопоточных программах — это потребность заставить поток «ждать чего-либо». Этим «чем- либо» может являться фактически что угодно! Например, когда доступны данные от устройства, или когда конвейерная лента находится в


14.2.2.1. Описание блокировки

Из книги автора

14.2.2.1. Описание блокировки Прежде чем рассмотреть осуществление блокировки, давайте исследуем описание блокировки в операционной системе. Это делается при помощи структуры struct flock, которая описывает диапазон блокируемых байтов и вид нужной блокировки. Стандарт POSIX


7.5.4. Блокировки

Из книги автора

7.5.4. Блокировки В файле /proc/locks перечислены все блокировки файлов, установленные в настоящий момент в системе. Каждая строка соответствует одной блокировке.Для блокировок, созданных функцией fcntl() (описана в разделе 8.3. "Функция fcntl(): блокировки и другие операции над


Блокировки

Из книги автора

Блокировки Теперь давайте рассмотрим более сложный пример конкуренции за ресурсы, который требует более сложного решения. Допустим, что у нас есть очередь запросов, которые должны быть обработаны. Как реализована очередь — не существенно, но мы будем считать, что это —


Спин-блокировки

Из книги автора

Спин-блокировки Было бы очень хорошо, если бы все критические участки были такие же простые, как инкремент или декремент переменной, однако в жизни все более серьезно. В реальной жизни критические участки могут включать в себя несколько вызовов функций. Например, очень


Секвентные блокировки

Из книги автора

Секвентные блокировки Секвентная блокировка (seq lock) — это новый тип блокировки, который появился в ядрах серии 2.6. Эти блокировки предоставляют очень простой механизм чтения и записи совместно используемых данных. Работа таких блокировок основана на счетчике