flock(2)

BEZEICHNUNG
flock - wendet empfohlene Sperren auf eine offene Datei an oder entfernt sie

BIBLIOTHEK
Standard-C-Bibliothek (libc, -lc)

ÜBERSICHT
#include <sys/file.h>

int flock(int dd, int Aktion);

BESCHREIBUNG
Wendet empfohlene Sperren auf eine offene, durch dd angegebene Datei an oder entfernt sie. Das Argument Aktion ist eines der folgenden:

    LOCK_SH
        Richtet eine gemeinsame Sperre ein. Mehrere Prozesse können eine Datei zur selben Zeit sperren.

    LOCK_EX
        Richtet eine exklusive Sperre ein. Nur ein Prozess kann zu einer Zeit eine Datei sperren.

    LOCK_UN
        entfernt eine von diesem Prozess gehaltene Sperre.

Ein Aufruf von flock() kann blockieren, wenn von einem anderen Prozess eine inkompatible Sperre gehalten wird. Um eine nichtblockierende Anfrage zu machen, verbinden Sie LOCK_NB (mittels ODER) mit irgendeiner der obigen Aktionen.

Eine einzelne Datei kann nicht gleichzeitig gemeinsame und alleinige Sperren haben.

Mit flock() erstellte Sperren sind mit einem offenen Eintrag in der Dateitabelle verbunden (siehe open(2)). Dies bedeutet, dass Kopien der Dateideskriptoren (erzeugt durch zum Beispiel fork(2) oder dup(2)) sich auf die gleiche Sperre beziehen. Diese Sperre kann von jedem dieser Dateideskriptoren modifiziert oder freigegeben werden. Weiterhin wird die Sperre entweder durch eine explizite LOCK_UN-Aktion auf jedem dieser doppelten Dateideskriptoren freigegeben oder wenn alle derartigen Dateideskriptoren geschlossen wurden.

Falls ein Prozess open(2) (oder etwas Ähnliches) verwendet, um mehrere Datedeskriptoren für dieselbe Datei zu erhalten, werden diese Dateideskriptoren von flock() unabhängig behandelt. Ein Versuch, die Datei mit einem dieser Dateideskriptoren zu sperren kann durch eine Sperre verwehrt werden, die der aufrufende Prozess bereits für einen anderen Dateideskriptor eingerichtet hat.

Ein Prozess darf nur einen Typ vor Sperre (gemeinsam oder exklusiv) auf eine Datei halten. Nachfolgende Aufrufe von flock() für eine bereits gesperrte Datei wird eine bestehende Sperre zum neuen Sperrmodus ändern.

Von flock() angelegte Sperren bleiben über einen Aufruf von execve(2) erhalten.

Eine Datei kann unabhängig vom Modus, mit dem sie geöffnet wurde, mit einer gemeinsamen oder exklusiven Sperre versehen werden.

RÜCKGABEWERT
Bei Erfolg wird Null zurückgegeben. Bei einem Fehler wird -1 zurückgegeben und errno gesetzt, um den Fehler anzuzeigen.

FEHLER

EBADF
    dd ist kein Deskriptor für eine geöffnete Datei.

EINTR
    Während des Wartens auf die Sperre wurde der Aufruf durch ein von einem Handler abgefangenes Signal unterbrochen; siehe signal(7).

EINVAL
    Aktion ist ungültig.

ENOLCK
    Der Kernel hatte keinen Speicher mehr für das Anlegen von Sperrdatensätzen (lock records).

EWOULDBLOCK
    Die Datei ist gesperrt und der Schalter LOCK_NB wurde gewählt.

VERSIONEN
Seit Linux 2.0 wird flock() als eigener Systemaufruf realisiert anstatt in der GNU-C-Bibliothek als Aufruf von fcntl(2) emuliert zu werden. Es gibt keine Wechselwirkung zwischen den Arten von Sperren, die von flock() und fcntl(2) angelegt wurden. Außerdem erkennt flock() keine Deadlocks. (Beachten Sie, dass auf einigen modernen BSD-Systemen durch flock() und fcntl(2) erzeugte Sperren miteinander interagieren.)

  CIFS-Details
In Linux bis 5.4 wird flock() nicht über SMB weitergeleitet. Eine Datei mit solchen Sperren wird auf fernen Clients nicht gesperrt erscheinen.

Seit Linux 5.5 werden flock()-Sperren mit SMB-Byte-Bereichssperren über die gesamte Datei emuliert. Ähnlich wie bei NFS bedeutet dies, dass fcntl(2)- und flock()-Sperren miteinander wechselwirken. Eine anderer wichtiger Seiteneffekt ist, dass die Sperren nicht mehr empfohlene sind: jede E/A auf einer gesperrten Datei wird immer mit EACCES fehlschlagen, wenn sie von einem separaten Dateideskriptor aus erfolgt. Dieser Unterschied stammt von dem Design der Sperren in dem SMB-Protokoll, das die Semantik verpflichtender Sperren bereitstellt.

Die Semantik ferner und verpflichtender Sperren können sich mit dem SMB-Protokoll, den Einhängeoptionen und dem Server-Typ ändern. Siehe mount.cifs(8) für zusätzliche Informationen.

STANDARDS
BSD.

GESCHICHTE
4.4BSD (der Systemaufruf flock() erschien erstmals in 4.2BSD). Eine Version von flock(), möglicherweise in Form von fcntl(2) realisiert, ist auf den meisten UNIX-Systemen vorhanden.

  NFS-Details
In Linux bis 2.6.11 sperrte flock() keine Dateien über NFS (d.h. der Gültigkeitsbereich von Sperren beschränkte sich auf das lokale System). Stattdessen konnte fcntl(2) für Byte-Bereichssperren, die über NFS funktionieren, verwandt werden, sofern eine ausreichend neue Version von Linux und ein Server, der Sperren unterstützt, eingesetzt wurden.

Seit Linux 2.6.12 unterstützen NFS-Clients flock(), indem sie sie mit fcntl(2)-Byte-Bereichssperren über die gesamte Datei emulieren. Das bedeutet, dass fcntl(2)- und flock()-Sperren über NFS interagieren. Dies bedeutet auch, das zum Setzen einer exklusive Sperre die Datei zum Schreiben geöffnet sein muss.

Seit Linux 2.6.37 unterstützt der Kernel einen Kompatibilitätsmodus, der flock()-Sperren (und auch fcntl(2)-Byte-Bereichssperren) als lokal behandelt; siehe die Diskussion der Option local_lock in nfs(5).

ANMERKUNGEN
flock() setzt nur empfehlende Sperren, bei geeigneten Berechtigungen für eine Datei kann ein Prozess den Einsatz von flock() ignorieren und E/A auf die Datei durchführen.

Die von flock() und fcntl(2) eingerichteten Sperren haben unterschiedliche Semantik in Bezug auf durch fork(2) erzeugte Prozesse und dup(2). Auf Systemen, die flock () mit fcntl(2) implementieren, wird die Semantik von flock() anders sein als die in dieser Handbuchseite beschriebene.

Die Umwandlung einer Sperre (von gemeinsam zu exklusiv oder umgekehrt) ist nicht garantiert atomar: zuerst wird die bestehende Sperre entfernt und dann eine neue Sperre errichtet. Zwischen diesen beiden Schritten kann eine anstehende Sperranforderung von einem anderen Prozess gewährt werden, mit dem Ergebnis, dass die Umwandlung entweder blockiert oder, wenn LOCK_NB angegeben wurde, fehlschlägt. (Dies ist die ursprüngliche BSD-Verhalten und tritt bei vielen anderen Implementierungen auf.)

Die Freigabe einer Sperre, wenn ein Dateideskriptor geschlossen wird, wird nicht nach allen beobachtbaren Auswirkungen von close(2) eingereiht. Falls beispielsweise ein Prozess eine Datei schreibt, während er eine exklusive Sperre hält, dann diese Datei schließt und ein anderer Prozess blockiert und eine gemeinsame Sperre auf die Datei legt, um auf das Schließen zu warten, könnte er beobachten, dass ein nachfolgender execve(2) auf diese Datei mit ETXTBSY fehlschlägt und ein umount(2) auf sein zugrundeliegendes Dateisystem mit EBUSY fehlschlägt, als ob die Datei weiterhin durch den ersten Prozess geöffnet wäre.

SIEHE AUCH
flock(1), close(2), dup(2), execve(2), fcntl(2), fork(2), open(2), lockf(3), lslocks(8)

Documentation/filesystems/locks.rst im Linux-Kernelquellbaum

ÜBERSETZUNG
Die deutsche Übersetzung dieser Handbuchseite wurde von Dennis Stampfer <kontakt@dstampfer.de>, Martin Eberhard Schauer <Martin.E.Schauer@gmx.de>, Mario Blättermann <mario.blaettermann@gmail.com> und Helge Kreutzmann <debian@helgefjell.de> erstellt.

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