Клон (2) с CLONE_FILES утечки fcntl блокирует?

Question

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#define __USE_GNU
#include <sched.h>

void init_lock(struct flock *f)
{
    f->l_type = F_WRLCK;      /* write lock set */
    f->l_whence = SEEK_SET;
    f->l_start = 0;
    f->l_len = 0;
    f->l_pid = getpid();
}

int lock(int fd, struct flock *f)
{
    init_lock(f);
    if(fcntl(fd, F_SETLKW, f) == -1) {
        fprintf(stderr,"fcntl() failed: %s\n", strerror(errno));
        return -1;
    }
    return 0;
}

int unlock(int fd, struct flock *f)
{
f->l_type = F_UNLCK;
if(fcntl(fd, F_SETLK, f) == -1) {
    fprintf(stderr, "fcntl() failed: %s\n", strerror(errno));
    return -1;
}
return 0;
}

int file_op(void *arg)
{
char buff[256];
int fd = (int) arg, n;
struct flock my_lock;

printf("Trying to get lock\n");
if(lock(fd, &my_lock) == -1) {    /* lock acquired by a thread */
    return -1;
}

printf("Got lock: %d\n", getpid());  /* I am printing thread id after lock() */
printf("Enter string to write in file : ");
scanf("%s", buff);

if((n=write(fd, &buff, strlen(buff))) == -1) {
    fprintf(stderr, "write() failed: %s\n", strerror(errno));
}

if(unlock(fd, &my_lock) == -1) {
    return -1;
}
printf("Lock Released: %d\n", getpid());
return 0;
}

int main()
{
char *stack;
int fd, i=0, cid, stacksize;

if((fd = open("sample.txt", O_CREAT | O_WRONLY | O_APPEND, 0644)) == -1) {
    printf("Error in file opening\n");
    exit(1);
}

stacksize = 3*1024*1024;
for(i=0; i<5; i++) {
    stack = malloc(stacksize);
    if((cid = clone(&file_op, stack + stacksize, CLONE_VM | CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND | CLONE_THREAD, (void *) fd)) == -1) {
        fprintf(stderr,"clone() failed: %s\n", strerror(errno));
        break;
    }
}
sleep(30);
close(fd);
return 0;
}

Я хочу, чтобы каждый clone () ожидал блокировки. Но вывод этого кода (как-то так):

Trying to get lock
Trying to get lock
Trying to get lock
Got lock: Got lock: 10287
Got lock: Got lock: 10287

Enter string to write in file : Trying to get lock
Enter string to wriGot lock: 10287
Got lock: 10287
Got lock: 10287
Enter string to write in file : Trying to get lock
Got lock: 10287
Got lock: Enter string to write in file :

Но когда я удаляю набор полей CLONE_FILES из clone(2), все идет хорошо. Другие потоки клонов будут ожидать блокировки ().

Вывод этого:

Trying to get lock
Got lock: 10311
Trying to get lock
Trying to get lock
Trying to get lock
Trying to get lock

Любые другие альтернативы (с CLONE_FILES)? И почему такого рода поведение?

Новичок в этой области.

Answer 1

Блокировка обеспечивается flock за процесс, а не за поток.

С http://linux.die.net/man/2/flock (выделено мое):

Вызов flock() может блокироваться, если другой процесс удерживает несовместимую блокировку.

Последующие вызовы flock() для уже заблокированного файла преобразуют существующую блокировку в новый режим блокировки.

Блокировки, созданные функцией flock(), связаны с записью в таблице открытых файлов.

Хотя потоки не упоминаются явно, несколько потоков совместно используют запись в таблице файлов, тогда как несколько процессов - нет. Переходя CLONE_FILES в clone заставляет ваши "процессы" делиться таблицами файлов.

Решение может быть позвонить dup сделать больше файловых дескрипторов. Из документации:

Если процесс использует open(2) (или аналогичный) для получения более одного дескриптора для одного и того же
файл, эти дескрипторы обрабатываются независимо с помощью flock(). Попытка заблокировать файл с помощью одного из этих файловых дескрипторов может быть отклонена блокировкой, которую вызывающий процесс уже установил через другой дескриптор.