为了正常运作，某些守护进程会实现为，在任一时刻只运行该守护进程的一个副本。例如，这种守护进程可能需要排它地访问一个设备。对cron守护进程而言，如果同时有多个实例运行，那么每个副本都可能试图开始某个预定的操作，于是造成该操作的重复执行，这很可能导致出错。

如果守护进程需要访问一个设备，而该设备驱动程序有时会阻止想要多次打开/dev 目录下相应设备节点的尝试。这就限制了在一个时刻只能运行守护进程的一个副本。但是如果没有这种设备可供使用，那么我们就需要自行处理。

文件和记录锁机制为一种方法提供了基础，该方法保证一个守护进程只有一个副本在运行。（文件和记录锁将在14.3节中讨论。）如果每一个守护进程创建一个有固定名字的文件，并在该文件的整体上加一把写锁，那么只允许创建一把这样的写锁。在此之后创建写锁的尝试都会失败，这向后续守护进程副本指明已有一个副本正在运行。

文件和记录锁提供了一种方便的互斥机制。如果守护进程在一个文件的整体上得到一把写锁，那么在该守护进程终止时，这把锁将被自动删除。这就简化了复原所需的处理，去除了对以前的守护进程实例需要进行清理的有关操作。

实例

图13-6所示的函数说明了如何使用文件和记录锁来保证只运行一个守护进程的一个副本。

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <syslog.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>

#define LOCKFILE "/var/run/daemon.pid"
#define LOCKMODE (S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IROTH)

extern int lockfile(int);

int
already_running(void)
{
    int     fd;
    char    buf[16];

    fd = open(LOCKFILE, O_RDWR|O_CREAT, LOCKMODE);
    if (fd < 0) {
        syslog(LOG_ERR, "can't open %s: %s", LOCKFILE, strerror(errno));
        exit(1);
    }
    if (lockfile(fd) < 0) {
        if (errno == EACCES || errno == EAGAIN) {
            close(fd);
            return(1);
        }
        syslog(LOG_ERR, "can't lock %s: %s", LOCKFILE, strerror(errno));
        exit(1);
    }
    ftruncate(fd, 0);
    sprintf(buf, "%ld", (long)getpid());
    write(fd, buf, strlen(buf)+1);
    return(0);
}

守护进程的每个副本都将试图创建一个文件，并将其进程 ID写到该文件中。这使管理人员易于标识该进程。如果该文件已经加了锁，那么lockfile函数将失败，errno设置为EACCES或EAGAIN，图13-6中的函数返回1，表明该守护进程已在运行。否则将文件长度截断为0，将进程ID写入该文件，图13-6中的函数返回0。

需要将文件长度截断为0，其原因是之前的守护进程实例的进程ID字符串可能长于调用此函数的当前进程的进程ID字符串。例如，若以前的守护进程的进程ID是12345，而新实例的进程ID是9999，那么将此进程ID写入文件后，在文件中留下的是99995。将文件长度截断为0就解决了此问题。