linux下加鎖處理資料檔案。假設突然斷電，重啟後這個鎖就永遠存在在這個檔案上了嗎？

首先鎖資訊是不是檔案的一部分？
其次斷電重啟後會自動消失還是永遠存在無法解除（因為設定鎖的進程已經不複存在了）？

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首先鎖資訊是不是檔案的一部分？
其次斷電重啟後會自動消失還是永遠存在無法解除（因為設定鎖的進程已經不複存在了）？

Linux下的檔案鎖

Linux下有兩種不同的檔案鎖機制，一種是通過 flock 系統調用鎖定整個檔案，另一種是通過 fcntl 系統調用完成更細粒度的記錄鎖（鎖定檔案中的一個區間）

open 系統調用

Linux下，在最初開啟一個檔案的時候，最終都是落到 open 這個系統調用上。

open系統調用 (@./fs/open.c) 裡頭做了很多事情，跟檔案鎖有關的主要是分配了一個 struct file 對象，並且給該對象的 struct inode *inode 和 struct file_operations *f_op 成員賦值。

其中 inode 是對應檔案系統分配的（比如 ext4 檔案系統的分配函數是 fs/ext4/inode.c 中的 ext4_iget），其中也包含了一個 struct file_operations * 類型的成員 i_fop，即針對該檔案系統檔案操作的函數指標集合。

以上提到的兩次 struct file_operations 對象包含 flock 和 lock 兩個函數指標，分別用於上述的兩種不同鎖機制。

核心在記憶體中只會給一個檔案分配一個 struct inode 對象，不同進程開啟同一個檔案時，都會單獨分配一個 struct file 對象，且 file->inode 指向該檔案對應的 inode 對象。其中 file->f_op 實際上就是在 open 系統調用過程中，從 inode->i_fop 拷貝過來的。(open -> do_sys_open -> do_filp_open -> path_openat -> do_last -> vfs_open -> do_dentry_open: f->f_op = fops_get(inode->i_fop))

flock 加鎖

核心首先根據第一個參數 fd 找到核心中的 struct file 對象，判斷 file->f_op->flock 指標是否有效，如果有效（說明是檔案系統指定了加鎖機制，例如 fs/fuse/file.c 中指定了 fuse_file_flock 函數，而ext2/3/4都沒有指定），就調用該指標指向的函數來執行加鎖操作；如果不存在，則執行flock_lock_file_wait -> flock_lock_inode （@ fs/locks.c）。

如果檔案系統沒有指定加鎖機制，那麼 flock_lock_inode 會嘗試給該檔案對應的 inode 加檔案鎖（加鎖機制比較瑣碎，我沒看得太細，大致是擷取 inode->i_flctx->flc_lock 這個spinlock，然後增刪改查 inode->i_flctx->flc_flock 這個鏈表，但是可以看出全是記憶體操作）。

如果檔案系統指定了加鎖機制，那麼就要具體考察對應的加鎖機制是否是持久化在磁碟上了；不過從加鎖這個需求本身去考察，大多數情況下應當是期望能夠快速完成，除了特殊情況，可以認為只是在記憶體中操作，並沒有持久化到磁碟。

fcntl 加鎖

與 flock 類似，區別在於判斷的函數指標是 file->f_op->lock ，如果不存在的話，則調用 posix_lock_file 嘗試對該 inode 加記錄鎖，也是在 inode->i_flctx 上面倒騰，不過用的是 inode->i_flctx->flc_lock 這個鏈表，具體操作更複雜一些，還要考慮記錄鎖區間的交叉等問題。

結論

具體情況取決於檔案系統是否使用了指定的加鎖機制，如果有，要單獨分析。

如果沒有，所有的鎖都是在記憶體中維護的，如果斷電，鎖自動失效。這樣也比較符合通常的理解。

另外，針對檔案的加鎖行為一般都是進程執行的，進程退出（包括意外退出）時，exit 系統調用會調用 exit_files 函數清理該進程開啟的所有檔案。

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