Unix(Linux)中的原子操作

下面的文章是通过学习《Unix环境高级编程》总结的，内容摘抄或改自原书。
提到原子操作，首先想到的是这个操作是不可分割，不可中断的。在多进程（线程）过程中经常会出现写文件冲突这种头疼的情况。

Unix(Linux)中定义的原子操作能够解决这类的冲突。原子操作指的是由多步组成的操作，如果该操作原子的执行，则或者执行完所有步，或者一步也不执行，不可能只执行所有步的一个子集。

下面通过Unix的系统调用来看一下原子操作的好处：

  我们需要编写一个函数，用来在文件末尾添加内容，下列代码可以实现：

 int fd;
 if((fd = open("test.txt", O_RDWR))==-1)
   printf("fd error");
 if(lseek(fd, 0, SEEK_END) == -1)//首先将指针移到文件末尾
   printf("seek error");
 if((write(fd, buf, 9)) != 9)//根据传过来的buf，写入文件
    printf("write error");

这段代码中存在一个问题，当多个进程操作同一个文件，并且同时执行这一段代码的时候，进程1执行完lseek后，进程1的所对应的文件偏移量值为文件的end；此时，CPU将时间片分为进程2，进程2执行lseek后，接着执行完write函数，将buf中的内容写入文件，写入完成后将时间片返还给进程1，此时进程1接着执行write函数，对文件进行写入，因为进程1对应的偏移量是之前文件的末尾，所以进程1文件的写入会将进程2写入的文件给覆盖掉。这样造成了写入冲突的后果！

Unix提供了原子操作可以解决上述问题，该原子操作可以看作是将上述的两个操作封装而成的。其方法就是打开文件(open)时设置O_APPEND标志，这使得内核在每次对文件进行写入之前，都将进程的当前位移量设置到该文件的尾端处，于是在每次写之前就不需要使用lseek了。