第七章 数据管理

内存管理

分配内存

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>

char *memptr = (char *) malloc(1024);//分配1K的内存

释放内存

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>

char *memptr = (char *) malloc(1024);//分配1K的内存
free(memptr);//释放内存

Linux支持虚拟内存,内核会将暂时不用的内存块的内容写到硬盘上,用作虚拟内存的硬盘部分被称为交换空间(Swap Space)。

Linux将所有的内存以页为单位进行划分。每当程序试图访问内存时,就会发生虚拟内存到物理内存的转换。

如果一个内存页面未被使用,则将其从物理内存转移到交换空间(换页)。

如果程序试图访问已经置换到交换空间的内存页的数据,则将内存页从交换空间再次置换到物理内存。

 

文件锁定

多任务,多用户下,程序经常共享文件数据,建立某种控制文件的方式非常重要。

两种应用:(1)以原子操作的方式创建锁文件,保证创建的文件是唯一的,不会被其他程序在同一时间创建。(2)允许程序锁定文件的一部分,从而独享对这部分内容的访问。

创建锁文件

简单来说就是创建一个唯一的文件,并保证同一时间其他程序不会创建相同的文件。

锁文件只是建议锁,不是强制锁。即锁文件只是指示器的作用,需要程序互相协作使用它们。

//lock1.c
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<fcntl.h>
#include<errno.h>

int main(){
    int file_desc;
    int save_errno;
    file_desc = open("/tmp/LCK.test",O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL,0444);
    if(file_desc == -1){
        save_errno = errno;
        printf("Open failed with error:%d\n",save_errno);
    }
    else{
        printf("Open success\n");
    }
    exit(0);
}

执行

wuchao@:~/linux_program/CH07$ ./lock1
Open success
wuchao@:~/linux_program/CH07$ ./lock1
Open failed with error:17

第一次执行时,文件不存在,所有调用open成功,第二次文件存在,所有调用失败。open返回-1。

区域锁定

#include<fcntl.h>
int fcntl(int fildes, int command, struct flock *flock_structure );

command参数有以下选项:

F_GETLK

获取文件的锁信息

F_SETLK

加锁或解锁

F_SETLKW

同F_SETCL,在无法获取锁时,一直等待,直到获取到锁或收到一个信号。

flock结构体如下:

short  l_type

取值如下:

F_RDLCK:共享(或读)锁。多个进程可以拥有同一文件的同一区域的共享锁。只要任意一个进程拥有一把共享锁,就没有进程可以获得该区域的独占锁。为了获取共享锁,文件必须以读或读写打开。

F_UNCLK:解锁

F_WRCLK:独占(或写)锁。只有一个进程可以在文件的特定区域拥有一把独占锁。只要任意一个进程有了这把锁,其他进程无法在该区域获得任何类型的锁。为了获取独占锁,文件必须以写或读写打开。

short  l_whence

定义了l_start的相对偏移值,l_whence常设为SEEK_SET,此时l_start从文件的开始计算。

取值如下:

SEEK_SET:文件头

SEEK_CUR:当前位置

SEEK_END:文件尾

short  l_start

该区域的第一个字节。

short  l_len

该区域的字节数。

short  l_pid

持有锁的进程标识符。

锁状态下的读写操作

当对文件区域加锁后,必须使用底层read和write访问文件数据。因为fread和fwrite会对读写的数据进行缓存。

死锁

程序A,B需要同时更新同一个文件中的字节1和字节2,程序A选择先更新字节2,程序B选择先更新字节1。

两个程序同时启动,程序A先锁定字节2,程序B先锁定字节1。程序A尝试锁定字节1,但字节1被B锁定,A在那里等待。接着B尝试锁定2,但被A锁定,B也在等待。

此时,两个程序都无法继续下去。

 

posted @ 2016-10-18 15:05  且听风吟-wuchao  阅读(222)  评论(0编辑  收藏  举报