在 STDOUT_FILENO 上使用 fcntl F_SETLKW 合法吗？

Question

我有多个进程通过主程序的 fork 产生，这意味着它们输出到相同的标准输出（我想要的）。但是我需要以某种方式防止输出交错。我已经使用 fcntl 锁来同步对日志文件的访问，所以我也想将它用于 stdout。

然而 this 博客 post 声称 fcntl 锁是 associated with an [i-node, pid] pair。 stdout 有 inode 吗？我决定试试看

#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/wait.h>

void do_log(const char *msg) {
    printf("%5ld: %s\n", getpid(), msg);
}

void try_lock(void) {
    do_log("Trying to lock stdout...");

    struct flock fl = {
        .l_type = F_WRLCK,
        .l_whence = SEEK_SET,
        .l_start = 0,
        .l_len = 0,
    };
    if (fcntl(STDOUT_FILENO, F_SETLKW, &fl) == -1) {
        perror("fcntl - lock");
        exit(1);
    }

    do_log("Stdout locked");
    sleep(2);
    do_log("Trying to unlock stdout...");

    fl.l_type = F_UNLCK;
    if (fcntl(STDOUT_FILENO, F_SETLKW, &fl) == -1) {
        perror("fcntl - unlock");
        exit(1);
    }

    do_log("Stdout unlocked");
}

int main(void) {
    if (fork()) {
        try_lock();
    } else {
        try_lock();
    }
    wait(NULL);
    return 0;
}

这似乎有效

17156: Trying to lock stdout...
17155: Trying to lock stdout...
17155: Stdout locked
17155: Trying to unlock stdout...
17155: Stdout unlocked
17156: Stdout locked
17156: Trying to unlock stdout...
17156: Stdout unlocked

但在 fcntl 的联机帮助页中我注意到 If fildes refers to a typed memory object, the result of the fcntl() function is unspecified. 但我不知道那是什么意思。

所以我想我有两个问题：

像这样在 stdout 上使用 fcntl lock 是否保证有效？
如果对 1. 的回答是肯定的，那么博客 post 关于 [i-node, pid] 的内容是错误的还是 stdout 实际上有一个 i 节点？

Answer 1

索引节点号（连同设备号）纯粹是文件的唯一标识符。在现代用法中，它与磁盘文件系统结构无关。所有文件（和文件描述符指的是打开文件的实例）都有一个 inode 编号，并且对它们至少执行 fcntl "makes sense"。但是，根据 POSIX:

Record locking shall be supported for regular files, and may be supported for other files.

可能有些文件类型 Linux 不支持锁定；我不确定。

另请注意，锁定纯粹是建议 - 如果进行写入的进程在执行访问之前未尝试获取锁定，则它没有任何效果。

这可能更有意义，特别是如果您使用 fork 而没有 exec，通过共享内存进行锁定。在分叉之前，mmap 一个 MAP_ANON|MAP_SHARED 区域并在其中设置一个进程共享互斥锁。如果任何进程可能会意外终止，您可以将其设为健壮的互斥锁。这保证有效，而且应该更快，因为它纯粹是一个用户空间操作，除了锁争用。

在 STDOUT_FILENO 上使用 fcntl F_SETLKW 合法吗？

Is using fcntl F_SETLKW on STDOUT_FILENO legal?

c

linux

synchronization

posix