POSIX兼容的文件系统对象的比较和交换

POSIX兼容的操作系统可以使用文件系统对象（文件和文件夹）进行原子操作。这里有一个这样presumably atomic operations的列表：POSIX兼容的文件系统对象的比较和交换

重命名或移动文件或文件夹
创建硬链接
创建符号链接
创建文件夹
创建和打开一个空文件

是否有可能构建比较和交换算法来处理基于这些操作的文件？

假设我们有几个进程正在一个文件上执行并发读/写操作。一个文件的特点是其修订。假设修订版被添加到文件名中，并且该文件有一个符号链接，进程可以使用它来读取它。进程不能（由于某些原因）与互斥体，信号量等同步，但他们能够创建辅助文件和文件夹。他们是否能够对文件进行基于修订版的Compare-and-Swap修改（创建一个新文件，创建和重命名符号链接），意思是说，如果多个进程要同时修改它，一个会成功，其余的会有一些错误代码失败？

该算法必须能够抵抗任何算法步骤中突然终止的任何过程。

来源

2015-02-09 Volodymyr Frolov

在比较和交换的“比较”部分比较什么？ – tmyklebu 2015-02-09 19:43:08

该文件可能有版本，“比较”部分可能会比较版本。 – 2015-02-09 19:54:19

哦，男孩。

我们假设每个进程都可以访问唯一的标识符，以避免破坏对称性的问题。这是一个一次性共识对象的等待实现。

创建一个唯一名称的目录。
在该目录中创建一个文件，其名称是创建进程的输入。
将目录重命名为共识对象的名称。这将失败，除非这是第一次这样的重命名。
列出我们尝试重新命名我们自己的目录。里面的文件的名称是一致的决定。

现在有可能使用simulate an arbitrary object in a wait-free manner，在分布式计算中使用标准结果。玩得开心垃圾收集= P

来源

2015-02-09 19:44:42

嗯......听起来很合理。我会尝试这个解决方案。感谢链接到任意对象的无等待模拟。 – 2015-02-09 20:02:41

@VolodymyrFrolov你真的应该'fcntl'锁定，如果这是一个选项。 – 2015-02-09 20:06:44

不确定fcntl是否可以在包括windows在内的所有平台上工作。 – 2015-02-09 20:48:36

如果您在您的原子操作列表中考虑fcntl（2），您可以轻松构建一个通用互斥体原语。我使用flock（1）命令行工具定期在shell脚本中执行此操作。（flock（1）是util-linux-ng软件包的一部分。）

flock（2）未由POSIX指定，但fcntl（2）为。我认为在某些情况下（例如NFS），flock（1）可能会使用fcntl（2）。

所以该算法是这样的：

1. 上的一些文件，它是独一无二的，你要处理的资源做一个非阻塞的fcntl（）。这可能是数据文件本身，也可能是每个进程同意用作互斥对象的空文件。
2a。如果fcntl成功，则交换文件中的数据。
2b。如果fcntl不成功，请勿触摸数据文件。
1. 释放文件中的fcntl。

你当然可以做一个阻塞的fcntl（2），但不会有任何办法知道什么样的顺序每个进程块和被唤醒，那么这是否合适取决于应用。

请注意，fcntl（2）是建议性的，所以它不会阻止不必要的数据文件操作。

来源

2015-02-09 19:54:21

POSIX兼容的文件系统对象的比较和交换

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