所谓原子性操作指的是：内核保证某系统调用中的所有步骤(操作)作为独立操作而一次性加以执行，其间不会被其他进程或线程所中断。

举个通俗点的例子：你和女朋友OOXX的时候，突然来了个电话，势必会打断你们高潮的兴致，最好的办法就是，你们做这事的时候，把通讯设备关机，就能确保，这次的事情很圆满的完成，这就是一次原子性操作。

在多进程IO过程中，如果操作不具有原子性，就可能会导致数据混乱，相互覆盖等情况。这种现象也叫竞争状态。

所谓竞争状态指的是：操作共享资源的两个进程(或线程)，其结果取决于一个无法预期的顺序，因为进程获取的cpu执行时间是不确定的。

1,假想的，以独占方式创建一个文件

下面这段代码，用open和O_CREAT标志演示一个独占方式创建文件， 什么叫独占方式创建文件？  就是该进程始终认为这个文件是他打开的，或者是他创建的

/*================================================================

* Copyright (C) 2018 . All rights reserved.

*

* 文件名称：bad_exclusive_open.c

* 创 建 者：ghostwu(吴华)

* 创建日期：2018年01月11日

* 描 述：

*

================================================================*/

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

int main(int argc, char *argv[])

{

if( argc < || strcmp( argv[], "--help" ) == ){

printf( "usage:%s filename\n", argv[] );

exit( - );

}

printf( "pid=%d, %s文件不存在\n", getpid(), argv[] );

int fd = -;

fd = open( argv[], O_WRONLY );

if( fd < ){

sleep( );

printf( "pid=%d, 结束睡眠\n", getpid() );

//其他错误原因，导致文件打开失败

if( errno != ENOENT ) {

perror( "open" );

exit( - );

}else {

//文件不存在　导致文件打开失败

fd = open( argv[], O_WRONLY | O_CREAT, S_IRUSR | S_IWUSR );

if( fd < ) {

printf( "文件%s创建失败\n", argv[] );

exit( - );

}

printf( "文件%s,创建并打开成功:fd=%d\n", argv[], fd );

printf( "进程id=%d\n", getpid() );

close( fd );

}

}else {

printf( "文件%s,打开成功:fd=%d\n", argv[], fd );

printf( "进程id=%d\n", getpid() );

close( fd );

}

return ;

}

假如，我们要创建一个不存在的test.txt文件。

为了演示方便，在程序第一次判断文件不存在的情况下，让进程挂起( sleep 5 )交出cpu的执行时间，这个时候，我们可以这样测试，两种方法：

1，在另一个终端，登录另一个账户(如root账户)，创建test.txt文件

2，在另一个终端，再开启一个进程

方法一：用shell脚本创建一个test.txt，并赋予其他组的权限为rw

createfile.sh

#!/bin/bash

#创建文件,并改变权限配合测试

touch test.txt

sudo chmod a+rw test.txt

实验结果：左边的进程依然认为这个文件是他创建并打开的!

方法二，在另一个终端，再开一个进程测试

两个进程都认为，test.txt是他们自己创建并打开的

2，如何保证独占方式创建一个文件?

非常简单，只需要把加一个标志O_EXCL，结合O_CREAT

fd = open( argv[], O_WRONLY | O_CREAT | O_EXCL, S_IRUSR | S_IWUSR );

再次按照上面的2种方式测试，得到的结果就是：

如果在sleep期间，别的进程创建了文件，那么该进程会报错

3，seek与write结合，产生相互覆盖

/*================================================================

* Copyright (C) 2018 . All rights reserved.

*

* 文件名称：seek_file.c

* 创 建 者：ghostwu(吴华)

* 创建日期：2018年01月11日

* 描 述：

*

================================================================*/

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#ifndef BUFSIZE

#define BUFSIZE 50

#endif

int main(int argc, char *argv[])

{

if( argc < || strcmp( argv[], "--help" ) == ) {

printf( "usage:%s filename w\n", argv[] );

exit( - );

}

if( argv[][] != 'w' ) {

printf( "必须以w开头\n" );

exit( - );

}

int fd = -;

fd = open( argv[], O_RDWR );

if( fd < ) {

printf( "文件%s打开失败\n", argv[] );

exit( - );

}

if ( - == lseek( fd, , SEEK_END ) ) {

printf( "指针移动到尾部失败\n" );

exit( - );

}

sleep( );

char buf[BUFSIZE];

ssize_t nwrite;

strcpy( buf, &argv[][] );

nwrite = write( fd, buf, strlen( buf ) );

if( - == nwrite ) {

printf( "文件写入失败\n" );

exit( - );

}

printf( "pid=%d,向文件%s写入了%ld个字节\n", getpid(), argv[], nwrite );

return ;

}

如果第一个进程执行到seek与write之间，交出 cpu, 被执行相同代码的第二个进程中断，那么这两个进程在写入数据前都把指针移动到相同的位置，如果一个进程先完成，那么后一个进程会覆盖前面进程写入的数据

试验结果：

第二个进程后结束： 第一个进程写入的123被第二个进程的4567覆盖，产生结果 4567

第一个进程后结束：第一个进程写入的4567被第二个进程的123覆盖，产生结果 1237

如何避免数据覆盖？打开文件时候，加入O_APPEND标志

fd = open( argv[], O_RDWR | O_APPEND );

总结：

1)理解原子性操作

2)理解标志O_CREAT与O_EXCL结合的意义

3)理解O_APPEND标志

4)理解竞争状态

linux系统编程之文件与io&lpar;一&rpar;

经过了漫长的学习,C语言相关的的基础知识算是告一段落了,这也是尝试用写博客的形式来学习c语言,回过头来看,虽说可能写的内容有些比较简单,但是个人感觉是有史起来学习最踏实的一次,因为里面的每个实验都是自 ...

linux系统编程之文件与io&lpar;五&rpar;

上一节中已经学习了文件描述符的复制,复制方法有三种,其中最后一种fcntl还并未使用到,关于这个函数,不光只有复制文件描述符的功能,还有其它一些用法,本节就对其进行一一剖析: fcntl常用操作: 这 ...

读书笔记之Linux系统编程与深入理解Linux内核

前言 本人再看深入理解Linux内核的时候发现比较难懂,看了Linux系统编程一说后,觉得Linux系统编程还是简单易懂些,并且两本书都是讲Linux比较底层的东西,只不过侧重点不同,本文就以Linu ...

Linux系统编程温故知新系列 --- 01

1.大端法与小端法 大端法:按照从最高有效字节到最低有效字节的顺序存储,称为大端法 小端法:按照从最低有效字节到最高有效字节的顺序存储,称为小端法 网际协议使用大端字节序来传送TCP分节中的多字节整数 ...

Linux系统编程&commat;进程通信(一)

进程间通信概述 需要进程通信的原因: 数据传输 资源共享 通知事件 进程控制 Linux进程间通信(IPC)发展由来 Unix进程间通信 基于System V进程间通信(System V:UNIX系统 ...

Linux系统编程【转】

转自:https://blog.csdn.net/majiakun1/article/details/8558308 一.Linux系统编程概论 1.1 系统编程基石 syscall: libc:标准 ...

LINUX系统编程 由REDIS的持久化机制联想到的子进程退出的相关问题

19:22:01 2014-08-27 引言: 以前对wait waitpid 以及exit这几个函数只是大致上了解,但是看REDIS的AOF和RDB 2种持久化时 均要处理子进程运行完成退出和父进程 ...

Linux C 程序 文件操作&lpar;Linux系统编程&rpar;&lpar;14&rpar;

文件操作(Linux系统编程) 创建一个目录时,系统会自动创建两个目录.和.. C语言实现权限控制函数 #include #include ...

linux系统编程：cp的另外一种实现方式

之前,这篇文章:linux系统编程:自己动手写一个cp命令 已经实现过一个版本. 这里再来一个版本,涉及知识点: linux系统编程:open常用参数详解 Linux系统编程:简单文件IO操作 /*= ...

随机推荐

Easyui datagrid editor为combobox时指定数据源

当在datagrid行内部应用添加编辑操作时,引入combobox是非常方便的操作,我在引入combobox时对数据源这快做个总结,在做demo的过程中遇到个问题,就是当你选择了下拉框的值后点击保存, ...

BZOJ 2038&colon; &lbrack;2009国家集训队&rsqb;小Z的袜子&lpar;hose&rpar;

2038: [2009国家集训队]小Z的袜子(hose) Time Limit: 20 Sec  Memory Limit: 259 MBSubmit: 7676  Solved: 3509[Subm ...

JMeter学习-034-JMeter调试工具之一---HTTP Mirror Server

通常,编程工具IDE都提供了相应的调试模块,供开发者使用,以便更快速的定位问题所在.那么在JMeter编写测试脚本的过程中,JMeter都提供了哪些调试工具供我们使用呢? JMeter常用的调试工具有 ...

array&lowbar;unshift&lpar;&rpar; 、

定义和用法 array_unshift() 函数在数组开头插入一个或多个元素. 被加上的元素作为一个整体添加,这些元素在数组中的顺序和在参数中的顺序一样. 该函数会返回数组中元素的个数. 语法 arr ...

HTTP、FTP状态码 (share)

来源:http://www.cnblogs.com/setsail/archive/2012/03/23/2413577.html HTTP1xx - 信息提示(这些状态代码表示临时的响应.客户端在收 ...

codeforces 45C C&period; Dancing Lessons STL

C. Dancing Lessons   There are n people taking dancing lessons. Every person is characterized by his ...

spring事务知识

事务的传播行为? 在Spring 的事务中, _可以通过 propagation 来定义事务的传播行为_: PROPAGATION_required:如果当前没有事务,就新建一个事务,如果已经存在一个 ...

转：CSS布局奇淫技巧之-宽度自适应

css这个东西,说难不难,说容易也不容易.我觉得最重要的还是经验的积累,正所谓的不积硅步,无以至千里.这一系列文章讲述几种css特殊布局的实现,也当作为自己做个备忘吧. 首先讲的是三列布局,左右两列宽 ...

使用Python在自己博客上进行自动翻页

先上一张代码及代码运行后的输出结果的图! 下面上代码: # coding=utf-8 import os import time from selenium import webdriver #打开火 ...

Java生成某段时间内的随机时间

上代码: import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; public class DateUtil { /** * 生成随机时间 ...