【嘉为教育】linux下多个进程同时操作一个文件的实现过程

《【嘉为教育】linux下多个进程同时操作一个文件的实现过程》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、【嘉为教育】Linux下多个进程同时操作一个文件的实现过程【摘要】最近有客户询问到同时有不同的用户对同一个文件进行操作的情况下，系统是如何对这种问题进行处理。本文将对Linux下多个进程〃同时"操作同一个文件的过程进行简单的介绍。假设有三个进程A、B、C对文件a.txt文件行操作。A进程要读取文件的第1到100个字符，进程B要读取文件中包含aa字符的行zC要往a.txt文件里写入〃ABC"。三个进程的启动顺序为A、B、C。【正文】一假设条件1.1三个进程1、假设有三个进程A、B、C对文件a.txt文件行操作；2、A进程要读取文件的第1到100个字符；3、进程B要读取文件中包含aa字

2、符的行；4、C要往a.txt文件里写入"ABC";1.2进程启动顺序1、三个进程的启动顺序为A、B、C;二过程2.1A进程启动进程A的代码执行步骤如下：a.打开文件a.txtb.读取对应条件的文件内容当进程A启动后，在执行"打开文件a.txt"代码时，文件管理表(file_table[64])将进程A的指针表与a.txt文件的i节点进行关联，赋予进程A操作文件a.txt的权限和能力。当执行〃读取对应条件的文件内容"代码时，系统会将文件a.txt从硬盘上载入到缓冲区中。这个过程中，内核对应函数会申请一个"空闲"的缓冲空间，将文件a.txt从硬盘载入缓冲空间，因为载入需要时间，于是这个

3、缓冲空间被加锁。进程A必须等待载入完成后，才能读取文件内容。此时，进程A被挂起，设置为"不可中断等待状态"，缓冲区进程等待队列队首为进程A。2.2B进程启动进程B的代码执行步骤如下：a.打开文件a.txtb.读取对应条件的文件内容当B进程启动后，执行"打开文件a.txt"。同样的，文件管理表(file_table[64])将进程B的指针表与a.txt文件的i节点进行关联,赋予进程B操作文件a.txt的权限和能力。特别要注意，由于不同的进程对文件的操作是不相同的，所以这个过程同样要再进行一次。但是由于在A进程执行时，文件a.txt的i节点已经被找到了,进程B不需要再执行遍历i节点以寻

4、找a.txt的i节点。当执行〃读取对应条件的文件内容〃代码时，系统通过哈希表管理结构发现需要载入的数据缓冲区已经存在了，于是不再将数据从硬盘载入缓冲区了。而是对缓冲区的引用次数加1.累计为2。(注意，由于三个进程是"同时"对一个文件进行操作，时间非常短，此时文件a.txt数据还在从硬盘载入缓冲区的过程中)此时，进程B也必须等待载入完成后，才能读取文件内容。于是，进程B也被挂起,设置为"不可中断等待状态"，缓冲区进程等待队列队首为进程B,紧随其后的是进程A。23C进程启动进程C的代码执行步骤如下：a.打开文件a.txtb.写入对应条件的文件内容当C启动后，执行"打开文件a.txt"。

5、同样的，文件管理表(file_table[64])将进程C的指针表与a.txt文件的i节点进行关联，赋予进程C操作文件a.txt的权限和能九与B进程一样”C进程也经过同样的过程随之进入〃不可中断等待状态”,并且在这个缓冲区的队列中位于队首，其后分别是进程B、A。2.4逬程唤醒此时，进程A、B、C都处于等待数据载入完成后缓冲区解锁的状态，即挂起的状态。数据载入完成后,硬盘产生"数据传输完成〃中断通知系统数据已经载入完成。系统收到中断后，即对缓冲区进行解锁，并且唤醒队列中的进程。此时，系统会将位于队首的进程C唤醒，将C进程设置为就绪状态。接着开始执行"写入数据〃代码，开始进行计时，并且

6、将B进程设置为就绪状态。当计时结束时，C进程完成并且退出。B进程开始执行〃读取数据"代码，开始进行计时，并且将A进程设置为就绪状态。当计时结束时，B进程完成并且退出。A进程开始执行”读取代码”，开始机型计时，并且将队列鱷为"NULL"。当计时结束时”A进程完成并且退岀。至此，三个进程就全部完成。三小结从以上的过程中，我们可以看出，当三个进程同时对一个文件进行操作时，虽然进程的启动顺序是A、B、C,但是最终当数据载入缓冲区完成后，执行顺序是根据等待队列的队首到队尾，即C、B、A。当执行完ABC三个进程后，数据的修改其实还只是存在缓冲区中，并没有立即写入到硬盘中，而是通过后续的upda

7、te进程将缓冲区的数据同步到硬盘中。由于篇幅有限,这里就不——介绍了,读者有兴趣可以自行研究。更多的IT资源尽在嘉为官网：http:〃www.canwav.net/