flockコマンドを使ってスクリプトの多重起動をさせないようにする

はじめに

最近だとあまり機会はないのだが、crontab で重いバッチを行った際に、バッチの実行と定期実行の時間が被り、多重実行となってしまう場合がある。
その時のために、既にバッチが実行されていたらバッチを起動しないようにする機構が必要になる。
簡単かつ確実に適用できるのが、flock による排他制御のため、こちらを実践してみる。

環境

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Windows 10 Pro
WSL2 (Ubuntu 22.04 LTS)
flock from util-linux 2.37.2

flockとは

ファイルディスクリプタを指定し、共有ロックや排他ロックを適用することで対象ファイルをロックすることができるコマンド。主に二重起動を抑制するために使われることが多い。

参考: https://linuxjm.osdn.jp/html/LDP_man-pages/man2/flock.2.html

crontabでの設定について

下記のように設定すると、多重起動を防止できる。
-n オプションによって、ロックファイルが存在する場合はコマンドを実行しないようになっている。

1
*/1 * * * * flock -n /tmp/hogehoge.lock /home/hoge/task.sh

flockコマンドの動作について

flock コマンドは、実際には fcntl システムコールを使用して、ファイルのロックを実現している。 fcntl システムコールは、ファイルに関する操作を行うためのシステムコールであり、ファイルのロック機能も提供している。

flockコマンドの動作の流れ

ロックファイルを作成する flockコマンドが実行される前に、指定されたロックファイルを作成する。
ロックファイルをオープンする flockコマンドは、指定されたロックファイルをオープンする。この際、ファイルを書き込みモードでオープンする。
ロックを取得する fcntlシステムコールを使用して、ロックファイルに対してロックを取得する。flockコマンドが指定されたオプションに応じて、共有ロックや排他ロックを使用することができる。
コマンドを実行するロックファイルがロックされた状態で、指定されたコマンドが実行される。
ロックを解除する fcntlシステムコールを使用して、ロックファイルからロックを解除する。この際、ロックを解除するための特別なフラグを指定する必要がある。
ロックファイルをクローズするロックファイルをクローズして、使用されたリソースを解放する。

多重起動の抑制について

どのような方法で、 flock コマンドがファイルをロックしているのか、どのようにして制御ができるのかを確認する。

動作原理

ファイルに対してfcntlシステムコールを使用してロックをかけると、カーネルはそのファイルに対するロック情報をカーネル内部のロックテーブルに格納する。
このロックテーブルは、カーネル内部で管理されるため、通常はユーザーレベルからは直接参照することができない。

しかし、ロックをかけようとして失敗した場合、 fcntl システムコールは errno に対して EAGAIN や EWOULDBLOCK などのエラーコードを設定する。
これらのエラーコードは、他のプロセスが既にそのファイルに対してロックをかけている場合に発生する。つまり、ロックがかかっている場合には、別のプロセスがロックを解除するまでロックをかけることができないため、エラーコードを通じてロックがかかっていることを知ることができる。

また、ロックがかかっている場合には、他のプロセスがロックを解除する前に、ロックをかけようとするプロセスがブロックされる場合がある。この場合には、ファイルがロックされていることを知ることができる。
ただし、この方法は、他のプロセスによってロックが解除されるまで、プロセスがブロックされたままになってしまうため、リソースを無駄に消費する可能性がある。

参考: https://linuxjm.osdn.jp/html/LDP_man-pages/man2/fcntl.2.html

トレース

straceコマンドとflock コマンドを使用して、排他ロックのトレースをしてみる。
してみたが、実際には排他エラーを出すことはできなかった。
どうやれば排他エラーが出るのかを知りたい・・・。ちなみに、下記のような手順で実施。

排他ロックを獲得する。

1
flock /tmp/trace.lock -c 'sleep 10'

※これで10秒間はロックを獲得されている
2. 他のターミナルで排他ロックを取得しようとする。

1
strace -e fcntl flock /tmp/trace.lock -c 'sleep 1'

このとき、 fcntl のシステムコールをトレースする。

上記でのように、 fcntl コマンドのみトレースするのではなく、全ての出力を見てみた。

排他ロックを獲得する。

1
strace flock /tmp/trace.lock -c 'sleep 10' 2>error1.log

他のターミナルで排他ロックを獲得しようとする。

1
strace flock /tmp/trace.lock -c 'sleep 1' 2>error2.log

このときにどのような出力が出るのかを見てみる。

error1.log (最初に排他ロックを獲得できた方)

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execve("/usr/bin/flock", ["flock", "/tmp/trace.lock", "-c", "sleep 10"], 0x7ffc8f64c478 /* 25 vars */) = 0
brk(NULL)                               = 0x55c9bc5ff000
arch_prctl(0x3001 /* ARCH_??? */, 0x7ffeb878d480) = -1 EINVAL (Invalid argument)
mmap(NULL, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f1ee3499000
access("/etc/ld.so.preload", R_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=36283, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 36283, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f1ee3490000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
read(3, "\177ELF\2\1\1\3\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0P\237\2\0\0\0\0\0"..., 832) = 832
pread64(3, "\6\0\0\0\4\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0"..., 784, 64) = 784
pread64(3, "\4\0\0\0 \0\0\0\5\0\0\0GNU\0\2\0\0\300\4\0\0\0\3\0\0\0\0\0\0\0"..., 48, 848) = 48
pread64(3, "\4\0\0\0\24\0\0\0\3\0\0\0GNU\0i8\235HZ\227\223\333\350s\360\352,\223\340."..., 68, 896) = 68
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=2216304, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
pread64(3, "\6\0\0\0\4\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0"..., 784, 64) = 784
mmap(NULL, 2260560, PROT_READ, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x7f1ee3268000
mmap(0x7f1ee3290000, 1658880, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x28000) = 0x7f1ee3290000
mmap(0x7f1ee3425000, 360448, PROT_READ, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x1bd000) = 0x7f1ee3425000
mmap(0x7f1ee347d000, 24576, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x214000) = 0x7f1ee347d000
mmap(0x7f1ee3483000, 52816, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f1ee3483000
close(3)                                = 0
mmap(NULL, 12288, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f1ee3265000
arch_prctl(ARCH_SET_FS, 0x7f1ee3265740) = 0
set_tid_address(0x7f1ee3265a10)         = 1432
set_robust_list(0x7f1ee3265a20, 24)     = 0
rseq(0x7f1ee32660e0, 0x20, 0, 0x53053053) = 0
mprotect(0x7f1ee347d000, 16384, PROT_READ) = 0
mprotect(0x55c9bb092000, 4096, PROT_READ) = 0
mprotect(0x7f1ee34d3000, 8192, PROT_READ) = 0
prlimit64(0, RLIMIT_STACK, NULL, {rlim_cur=8192*1024, rlim_max=RLIM64_INFINITY}) = 0
munmap(0x7f1ee3490000, 36283)           = 0
getrandom("\x56\x70\x69\x28\x58\xf8\x64\xfc", 8, GRND_NONBLOCK) = 8
brk(NULL)                               = 0x55c9bc5ff000
brk(0x55c9bc620000)                     = 0x55c9bc620000
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/locale-archive", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/share/locale/locale.alias", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=2996, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
read(3, "# Locale name alias data base.\n#"..., 4096) = 2996
read(3, "", 4096)                       = 0
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_IDENTIFICATION", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_IDENTIFICATION", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=258, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 258, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f1ee34d2000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/x86_64-linux-gnu/gconv/gconv-modules.cache", O_RDONLY) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=27002, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 27002, PROT_READ, MAP_SHARED, 3, 0) = 0x7f1ee3492000
close(3)                                = 0
futex(0x7f1ee3482a6c, FUTEX_WAKE_PRIVATE, 2147483647) = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_MEASUREMENT", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_MEASUREMENT", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=23, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 23, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f1ee3491000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_TELEPHONE", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_TELEPHONE", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=47, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 47, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f1ee3490000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_ADDRESS", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_ADDRESS", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=127, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 127, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f1ee3264000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_NAME", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_NAME", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=62, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 62, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f1ee3263000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_PAPER", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_PAPER", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=34, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 34, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f1ee3262000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_MESSAGES", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_MESSAGES", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFDIR|0755, st_size=4096, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_MESSAGES/SYS_LC_MESSAGES", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=48, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 48, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f1ee3261000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_MONETARY", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_MONETARY", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=270, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 270, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f1ee3260000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_COLLATE", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_COLLATE", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=1406, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 1406, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f1ee325f000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_TIME", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_TIME", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=3360, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 3360, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f1ee325e000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_NUMERIC", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_NUMERIC", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=50, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 50, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f1ee325d000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_CTYPE", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_CTYPE", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=353616, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 353616, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f1ee3206000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/tmp/trace.lock", O_RDONLY|O_CREAT|O_NOCTTY, 0666) = 3
flock(3, LOCK_EX)                       = 0
rt_sigaction(SIGCHLD, {sa_handler=SIG_DFL, sa_mask=[CHLD], sa_flags=SA_RESTORER|SA_RESTART, sa_restorer=0x7f1ee32aa520}, {sa_handler=SIG_DFL, sa_mask=[], sa_flags=0}, 8) = 0
clone(child_stack=NULL, flags=CLONE_CHILD_CLEARTID|CLONE_CHILD_SETTID|SIGCHLD, child_tidptr=0x7f1ee3265a10) = 1433
wait4(1433, [{WIFEXITED(s) && WEXITSTATUS(s) == 0}], 0, NULL) = 1433
--- SIGCHLD {si_signo=SIGCHLD, si_code=CLD_EXITED, si_pid=1433, si_uid=1000, si_status=0, si_utime=0, si_stime=0} ---
dup(1)                                  = 4
close(4)                                = 0
dup(2)                                  = 4
close(4)                                = 0
exit_group(0)                           = ?
+++ exited with 0 +++

error2.log (排他ロック中のものを獲得しようとしている方)

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execve("/usr/bin/flock", ["flock", "/tmp/trace.lock", "-c", "sleep 1"], 0x7fff207d42b8 /* 27 vars */) = 0
brk(NULL)                               = 0x55c01b8d1000
arch_prctl(0x3001 /* ARCH_??? */, 0x7ffe8603e860) = -1 EINVAL (Invalid argument)
mmap(NULL, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7fcbdec71000
access("/etc/ld.so.preload", R_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=36283, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 36283, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7fcbdec68000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
read(3, "\177ELF\2\1\1\3\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0P\237\2\0\0\0\0\0"..., 832) = 832
pread64(3, "\6\0\0\0\4\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0"..., 784, 64) = 784
pread64(3, "\4\0\0\0 \0\0\0\5\0\0\0GNU\0\2\0\0\300\4\0\0\0\3\0\0\0\0\0\0\0"..., 48, 848) = 48
pread64(3, "\4\0\0\0\24\0\0\0\3\0\0\0GNU\0i8\235HZ\227\223\333\350s\360\352,\223\340."..., 68, 896) = 68
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=2216304, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
pread64(3, "\6\0\0\0\4\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0@\0\0\0\0\0\0\0"..., 784, 64) = 784
mmap(NULL, 2260560, PROT_READ, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x7fcbdea40000
mmap(0x7fcbdea68000, 1658880, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x28000) = 0x7fcbdea68000
mmap(0x7fcbdebfd000, 360448, PROT_READ, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x1bd000) = 0x7fcbdebfd000
mmap(0x7fcbdec55000, 24576, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x214000) = 0x7fcbdec55000
mmap(0x7fcbdec5b000, 52816, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7fcbdec5b000
close(3)                                = 0
mmap(NULL, 12288, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7fcbdea3d000
arch_prctl(ARCH_SET_FS, 0x7fcbdea3d740) = 0
set_tid_address(0x7fcbdea3da10)         = 1437
set_robust_list(0x7fcbdea3da20, 24)     = 0
rseq(0x7fcbdea3e0e0, 0x20, 0, 0x53053053) = 0
mprotect(0x7fcbdec55000, 16384, PROT_READ) = 0
mprotect(0x55c019d92000, 4096, PROT_READ) = 0
mprotect(0x7fcbdecab000, 8192, PROT_READ) = 0
prlimit64(0, RLIMIT_STACK, NULL, {rlim_cur=8192*1024, rlim_max=RLIM64_INFINITY}) = 0
munmap(0x7fcbdec68000, 36283)           = 0
getrandom("\x47\x0f\x7f\xba\x27\x8d\x0e\x33", 8, GRND_NONBLOCK) = 8
brk(NULL)                               = 0x55c01b8d1000
brk(0x55c01b8f2000)                     = 0x55c01b8f2000
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/locale-archive", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/share/locale/locale.alias", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=2996, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
read(3, "# Locale name alias data base.\n#"..., 4096) = 2996
read(3, "", 4096)                       = 0
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_IDENTIFICATION", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_IDENTIFICATION", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=258, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 258, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7fcbdecaa000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/x86_64-linux-gnu/gconv/gconv-modules.cache", O_RDONLY) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=27002, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 27002, PROT_READ, MAP_SHARED, 3, 0) = 0x7fcbdec6a000
close(3)                                = 0
futex(0x7fcbdec5aa6c, FUTEX_WAKE_PRIVATE, 2147483647) = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_MEASUREMENT", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_MEASUREMENT", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=23, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 23, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7fcbdec69000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_TELEPHONE", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_TELEPHONE", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=47, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 47, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7fcbdec68000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_ADDRESS", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_ADDRESS", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=127, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 127, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7fcbdea3c000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_NAME", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_NAME", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=62, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 62, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7fcbdea3b000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_PAPER", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_PAPER", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=34, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 34, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7fcbdea3a000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_MESSAGES", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_MESSAGES", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFDIR|0755, st_size=4096, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_MESSAGES/SYS_LC_MESSAGES", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=48, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 48, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7fcbdea39000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_MONETARY", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_MONETARY", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=270, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 270, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7fcbdea38000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_COLLATE", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_COLLATE", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=1406, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 1406, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7fcbdea37000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_TIME", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_TIME", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=3360, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 3360, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7fcbdea36000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_NUMERIC", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_NUMERIC", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=50, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 50, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7fcbdea35000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.UTF-8/LC_CTYPE", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/usr/lib/locale/C.utf8/LC_CTYPE", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
newfstatat(3, "", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=353616, ...}, AT_EMPTY_PATH) = 0
mmap(NULL, 353616, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7fcbde9de000
close(3)                                = 0
openat(AT_FDCWD, "/tmp/trace.lock", O_RDONLY|O_CREAT|O_NOCTTY, 0666) = 3
flock(3, LOCK_EX)                       = 0
rt_sigaction(SIGCHLD, {sa_handler=SIG_DFL, sa_mask=[CHLD], sa_flags=SA_RESTORER|SA_RESTART, sa_restorer=0x7fcbdea82520}, {sa_handler=SIG_DFL, sa_mask=[], sa_flags=0}, 8) = 0
clone(child_stack=NULL, flags=CLONE_CHILD_CLEARTID|CLONE_CHILD_SETTID|SIGCHLD, child_tidptr=0x7fcbdea3da10) = 1438
wait4(1438, [{WIFEXITED(s) && WEXITSTATUS(s) == 0}], 0, NULL) = 1438
--- SIGCHLD {si_signo=SIGCHLD, si_code=CLD_EXITED, si_pid=1438, si_uid=1000, si_status=0, si_utime=0, si_stime=0} ---
dup(1)                                  = 4
close(4)                                = 0
dup(2)                                  = 4
close(4)                                = 0
exit_group(0)                           = ?
+++ exited with 0 +++

WinMergeで比較した。アドレスが違うくらいで他に違いが見当たらなかった。
恐らく実験の方法に問題がありそうだ。
別日になにか思いついたら確認してみることにする。

補足: ファイルの使用確認

lsof コマンドでどのプロセスがファイルを掴んでいるかを確認できる。

1
2
3
4
5
lsof trace.lock

COMMAND  PID   USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
flock   1085   user    3rW  REG   8,32        0 2246 trace.lock
sleep   1086   user    3r   REG   8,32        0 2246 trace.lock

補足: ロックファイルの場所について

今回は、 /tmp/trace.lock に置いているが、この場合他のユーザによって削除される可能性があるため、 ~/.lockfiles などのホームディレクトリ以下にまとめておいておくのが良い。

参考

Linuxコマンドをstrace
https://qiita.com/comedy_love/items/94b38beada6c83cf0aa0
How to Lock a Text File in Linux Using flock Command
https://www.linuxshelltips.com/lock-file-linux/

おわりに

昔、他のサイト(https://digirakuda.org/blog/2018/03/27/post-139/)で flock の排他制御についての記事を書いたのだが、更に深掘りをしようと思い調べてみた。
最近だと、ライブラリレベルで排他制御を提供していたりするので、めっきり気にしなくなったが、こういうことも覚えておきたい。