Unix系统编程（）原子操作和竞争条件

竞争状态是这样一种情形：操作共享资源的两个进程（或线程），其结果取决于一个无法预期的顺序，即这些进程获得CPU使用权的先后相对顺序。

以独占的方式创建一个文件

当同时指定了O_EXCL和O_CREAT作为open的标志位时，如果要打开的文件已经存在，则open将返回一个错误。

这种机制为了保证进程是打开文件的创建者。

对文件是否存在的检查和创建属于同一原子操作。、

如果不实用O_EXCL标志的话，要调用两次open，以此判断文件是否存在，一个是创建一个文件。

但有个情况是：

当第一次调用open时，希望打开的文件还不存在，而当第二次调用open时，其他进程已经创建了该文件。

如下图，若内核调度器判断出分配给A进程的时间片已经耗尽，并且将CPU的使用权交给B进程，就有肯能发生这种问题。

再比如两个进程在一个多CPU系统上同时运行，也会出现这种情况。

在这种情况下，A会认为目标文件是由自己创建的。因为不论目标文件存在与否，进程A对open的第二次调用都会成功。

由于第一个进程在检查文件是否存在和创建文件之间发生了中断，造成两个进程都声称自己是文件的创建者。

结合O_CREAT和O_EXCL标志来一次性地调用open可以防止这种情况，因为这确保了检查和创建文件的捕捉属于一个单一的原子（不可中断的）操作。

向文件尾部追加数据

说明原子操作的第二个例子是：多个进程文件同时同一个文件（例如，全局日志文件）尾部添加数据。

每次写入新的日志时，会用lseek将文件偏移量设置到文件尾部，然后再写入数据。

但是在lseek和write之间会被其他进程所打断，那么这两个进程在写入数据前，将文件偏移量设为相同位置，而当第一个进程再次获得调度时，会覆盖第二个进程已写入的数据。此时再次出现了竞争状态，因为执行的结果依赖于内核对两个进程的调度顺序。

要规避这一个问题，需要将文件偏移量的移动与数据写入操作纳入同一个原子操作。在打开文件时加入O_APPEND标志就可以保证这一点。

注意了，在打开文件时加入O_APPEND标志。所以这个意思就是，打开之后的写都是先移到文件末尾，在写数据咯？