使用“`fcntl`”和`F_OFD_SETLK`锁定文件中的某个范围

Question

目标

我想多次打开一个文件，但是应该只允许每个fd写入特定的范围。

背景

我有一个EEPROM，其中包含多个“分区”，其中每个分区包含不同的信息。

我希望避免一个分区溢出到另一个分区，或者一个分区可以读取其他信息并曲解它们。

我的问题

我想将fcntl和F_OFD_SETLK一起使用，这样我就可以在每个打开的fd上锁定特定的范围。

锁定按预期工作，并试图锁定已经锁定的范围将导致EAGAIN，这是预期的。

对我来说不太明显的是，我可以写到一个被不同的fd锁定的范围。

问题

是否有可能锁定某个文件中的某个范围，使其不能由不同的已打开的fd写入？

如果没有，是否有不同的方法来实现我的目标？

代码：

链接到onlinegdb：https://onlinegdb.com/ewE767rbu

#define _GNU_SOURCE 1

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

static void ex(const char *what)
{
    perror(what);
    exit(1);
}

static void lock_range(int fd, off_t start, off_t len)
{
    struct flock ff = {
        .l_type = F_WRLCK,
        .l_whence = SEEK_SET,
        .l_start = start,
        .l_len = len,
    };

    if (fcntl(fd, F_OFD_SETLK, &ff) < 0)
        perror("fcntl");
}

static void write_at(int fd, const char *str, off_t offset)
{
    if (pwrite(fd, str, strlen(str), offset) < 0)
        perror("pwrite");
}

int main()
{
    int firstfd = open("/tmp/abc.txt", O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
    if (firstfd < 0)
        ex("open");
    if (ftruncate(firstfd, 0x1000) < 0)
        ex("ftruncate");

    lock_range(firstfd, 0, 0x800);
    lock_range(firstfd, 0, 0x800); // check if I can aquire the lock multiple times

    int secondfd = open("/tmp/abc.txt", O_RDWR);
    if (secondfd < 0)
        ex("open");

    lock_range(secondfd, 0, 0x800); // this one fails on purpose
    lock_range(secondfd, 0x800, 0);

    lock_range(firstfd, 0x801, 1); // and this one fails on purpose

    write_at(firstfd, "hallo", 0);
    write_at(firstfd, "hallo", 0x900); // this should fail, but doesn't

    write_at(secondfd, "welt", 0); // this should fail, but doesn't
    write_at(secondfd, "welt", 0x900);

    close(firstfd);
    close(secondfd);

    system("hexdump -C /tmp/abc.txt"); // just for visualization
}

输出：

fcntl: Resource temporarily unavailable
fcntl: Resource temporarily unavailable
00000000  77 65 6c 74 6f 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |welto...........|
00000010  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
00000900  77 65 6c 74 6f 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |welto...........|
00000910  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
00001000

请注意welto，它是由welt覆盖的hallo。我期望hallo在0x0，welt在0x900。

Answer 1

锁有两种形式:强制锁和咨询锁。这些是咨询锁。这意味着他们阻止其他人获得锁。句号。它们不会阻止书写或任何其他形式的修改。

如果不是

，是否有不同的方法来实现我的目标？

不要忽略获得锁的失败。