/proc/プロセス番号/fd/ファイル記述子 は、そのプロセスの開いているファイルをシンボリックリンクで指し示しているのでコレを使う。

fuser.rb

USAGE = <<USAGE
$0 [FILE]...
ファイルを開いている pid を出力
USAGE

file_paths = ARGV.select{|fp| File.exist? fp }.
  map{|fp| File.expand_path fp}

if file_paths.empty?
  puts USAGE
  exit 1
end

fp_pids_map = Hash.new {|h,k| h[k] = [] }
Dir.glob '/proc/*/fd/*' do |fd|
  fp = File.readlink(fd) rescue next
  if file_paths.include?(fp)
    pid = fd.sub(%r!/proc/(\d+)/fd/\d+!, '\1').to_i
    fp_pids_map[fp] << pid
  end
end

fp_pids_map.each{|v| puts '%s:	%s' % v}

使ってみる:

$ touch foo
$ ruby -e 'open "foo"; sleep' &
[1] 9918
$ ruby -e 'open "foo"; sleep' &
[2] 10281
$ ruby tmp/fuser.rb foo
/home/kui/foo:  [9918, 10281]

できてるっぽい。