一般的共享资源锁定技术-羊群是解决方案吗？

Question

我需要实现一个锁定方案，以便多个进程可以共享一组资源，而“特殊”进程可以获得对这组资源的独占访问。

这些是批处理过程:在每个事务开始时，我建议获取适当的锁，并在结束时，无限地释放它。

flock具有我需要的语义(LOCK_SH、LOCK_EX、LOCK_UN)。我用Perl Flock.pm和一个虚拟文件进行了实验，该文件的唯一目的是被flock所反对。我对它的速度有多慢感到有点惊讶，而且从“顶部”的位置看也不明显。(它不受CPU限制，即使正在执行的循环只包含LOCK_SH和LOCK_UN。)我不想对过早的优化感到内疚，但我想知道flock是否是管理*nix中共享资源的共享和独占访问的标准方法，即使共享资源不是实际的文件，或者是否还有其他我不知道的工具。

更新：@msw正确地猜到，我(无意中)锁定了NFS文件，而不是本地文件。使用本地文件完全清除了我所看到的性能打击。我将这个问题留待进一步了解“文件锁定”是否真的是解决这类问题的最佳方法。

Answer 1

Unix有大量的锁定系统。您找到的是名为BSD文件锁定的方法，但是有一些其他文件锁定方法。除此之外，还有信号量信号量、互斥等。

至于你的直接问题，是的，这是一个非常好的方法。别担心要花多少时间。从本质上说，锁定是一种高开销的活动。这就是为什么在设计无锁机制时付出了这么大的努力。

关于你的计划，唯一困扰我的是你必须创建的虚拟文件。可能有一种更简单的方法来达到您想要的目的：mkdir(2)。调用是原子的，当目录已经存在时，您将得到一个错误。相比之下，open(2)是只有原子与O_EXCL，并不是到处都有。当可用时，它可能无法按预期工作，这可能是因为您正在使用NFSv2，或者因为您还没有启用NFS文件锁定守护进程。

mkdir方法曾经的好处是，您可以通过mkdir(1)在shell脚本中完成它。我看到您正在使用Perl，但在这种情况下，它是一个内置函数，而不是外部模块。

另一件好的事情是，它将工作在NFS没有任何特别的帮助。您不能创建目录两次。

mkdir()方法的唯一问题是无法让它等待现有目录消失。也就是说，它不是阻塞锁操作。我建议您用计时器将其包装起来，以便争取锁的进程大部分时间都处于休眠状态。我建议您让每个进程等待一段随机的加窗时间。例如，在100到200毫秒之间，通过usleep(3)。这将创建一种形式的自旋锁。