C - 克隆(2)，带有CLONE_FILES泄漏的 FCNTL 锁

Question

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#define __USE_GNU
#include <sched.h>
void init_lock(struct flock *f)
{
    f->l_type = F_WRLCK;      /* write lock set */
    f->l_whence = SEEK_SET;
    f->l_start = 0;
    f->l_len = 0;
    f->l_pid = getpid();
}
int lock(int fd, struct flock *f)
{
    init_lock(f);
    if(fcntl(fd, F_SETLKW, f) == -1) {
        fprintf(stderr,"fcntl() failed: %sn", strerror(errno));
        return -1;
    }
    return 0;
}
int unlock(int fd, struct flock *f)
{
f->l_type = F_UNLCK;
if(fcntl(fd, F_SETLK, f) == -1) {
    fprintf(stderr, "fcntl() failed: %sn", strerror(errno));
    return -1;
}
return 0;
}
int file_op(void *arg)
{
char buff[256];
int fd = (int) arg, n;
struct flock my_lock;
printf("Trying to get lockn");
if(lock(fd, &my_lock) == -1) {    /* lock acquired by a thread */
    return -1;
}
printf("Got lock: %dn", getpid());  /* I am printing thread id after lock() */
printf("Enter string to write in file : ");
scanf("%s", buff);
if((n=write(fd, &buff, strlen(buff))) == -1) {
    fprintf(stderr, "write() failed: %sn", strerror(errno));
}
if(unlock(fd, &my_lock) == -1) {
    return -1;
}
printf("Lock Released: %dn", getpid());
return 0;
}
int main()
{
char *stack;
int fd, i=0, cid, stacksize;
if((fd = open("sample.txt", O_CREAT | O_WRONLY | O_APPEND, 0644)) == -1) {
    printf("Error in file openingn");
    exit(1);
}
stacksize = 3*1024*1024;
for(i=0; i<5; i++) {
    stack = malloc(stacksize);
    if((cid = clone(&file_op, stack + stacksize, CLONE_VM | CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND | CLONE_THREAD, (void *) fd)) == -1) {
        fprintf(stderr,"clone() failed: %sn", strerror(errno));
        break;
    }
}
sleep(30);
close(fd);
return 0;
}

我希望每个克隆((都等待锁定。但是这段代码的输出(像这样(：

Trying to get lock
Trying to get lock
Trying to get lock
Got lock: Got lock: 10287
Got lock: Got lock: 10287
Enter string to write in file : Trying to get lock
Enter string to wriGot lock: 10287
Got lock: 10287
Got lock: 10287
Enter string to write in file : Trying to get lock
Got lock: 10287
Got lock: Enter string to write in file :

但是当我从 clone(2( 中删除CLONE_FILES字段集时，一切顺利。其他克隆线程将等待 lock((。

其输出：

Trying to get lock
Got lock: 10311
Trying to get lock
Trying to get lock
Trying to get lock
Trying to get lock

还有其他选择(带CLONE_FILES(？为什么会有这种行为？

这个领域的初学者。

Answer 1

flock提供的锁定是按进程，而不是按线程。

从 http://linux.die.net/man/2/flock(强调我的(：

如果另一个进程持有不兼容的锁，则对 flock(( 的调用可能会阻塞。

对已锁定文件的后续 flock(( 调用会将现有锁转换为新的锁定模式。

由 flock(( 创建的锁与打开的文件表条目相关联。

虽然没有明确提到线程，但多个线程共享一个文件表条目，而多个进程则不共享。 将CLONE_FILES传递给clone会导致您的"进程"共享文件表。

解决方案可能是调用dup来制作更多文件描述符。从文档中：

如果进程使用 open(2((或类似(来获取多个
相同的描述符 文件，这些描述符由 flock(( 独立处理。尝试锁定文件 使用这些文件描述符之一可能会被调用进程具有的锁拒绝 已经通过另一个描述符放置。