c - 羊群(): removing locked file without race condition?

Question

我将 flock() 用于进程间命名的互斥锁(即某些进程可以决定锁定“some_name”，这是通过在临时目录中锁定名为“some_name”的文件来实现的:

lockfile = "/tmp/some_name.lock";
fd = open(lockfile, O_CREAT);
flock(fd, LOCK_EX);

do_something();

unlink(lockfile);
flock(fd, LOCK_UN);

锁定文件应该在某个时候删除，以避免用数百个文件填充临时目录。

但是，这段代码中存在明显的竞争条件；进程 A、B 和 C 的示例:

A opens file
A locks file
B opens file
A unlinks file
A unlocks file
B locks file (B holds a lock on the deleted file)
C opens file (a new file one is created)
C locks file (two processes hold the same named mutex !)

有没有办法在不引入竞争条件的情况下在某个时候删除锁定文件？

Answer 1

抱歉，如果我回答一个死问题:

锁定文件后，打开它的另一个副本，fstat 两个副本并检查 inode 号，如下所示:

lockfile = "/tmp/some_name.lock";

    while(1) {
        fd = open(lockfile, O_CREAT);
        flock(fd, LOCK_EX);

        fstat(fd, &st0);
        stat(lockfile, &st1);
        if(st0.st_ino == st1.st_ino) break;

        close(fd);
    }

    do_something();

    unlink(lockfile);
    flock(fd, LOCK_UN);

这可以防止竞争条件，因为如果一个程序持有对仍在文件系统上的文件的锁定，则所有其他具有剩余文件的程序都将具有错误的 inode 编号。

我实际上在状态机模型中使用以下属性证明了这一点:

如果 P_i 在文件系统上锁定了一个描述符，则临界区中没有其他进程。

如果 P_i 在具有正确 inode 的 stat 之后或在临界区中，它的描述符已锁定在文件系统上。