【UNIX网络编程】FIFO
管道作为进程间通信的最古老方式,它的缺点是没有名字,因此仅仅能用在有亲缘关系的父子进程之间。对于无亲缘关系的进程间。无法用管道进行通信。FIFO能够完毕无亲缘关系的进程间的通信。FIFO也被称为命名管道。它是一种特殊类型的文件。在文件系统中以文件名称的形式存在,但它的行为却和上面提到的管道类似。
创建命名管道有两种方法:
1、在命令行上运行命令:mkfifo filename 来创建FIFO。
2、使用mkfifo函数创建FIFO。
#include <sys/stat.h> #include <sys/types.h> int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode); //返回值:若成功则返回0,若出错则返回-1
注意。mkfifo函数仅仅是创建FIFO,要想打开它。还必须使用open函数。并且创建的过程中是隐含了O_CREAT| O_EXCL标志的,也就是说它要么创建一个新的FIFO,要么返回一个EEXIST错误。假设不希望创建一个新的FIFO,就改调用open而不是mkfifo。要打开一个已存在的FIFO或创建一个新的FIFO,应先调用mkfifo。再检查它是否返回EEXIST错误,若返回该错误则改为调用open。FIFO不能打来来既读又写,由于它是半双工的。
FIFO与管道的差别主要有下面两点:
1、创建并打开一个管道仅仅须要调用pipe。创建并打开一个FIFO则须要调用mkfifo后再调用open。
2、管道在全部进程终于都关闭它之后自己主动消失。
FIFO的名字则仅仅有调用unlink才从文件系统中删除。
管道与FIFO都有系统加在他们上面的限制:
1、OPEN_MAX 一个进程在随意时刻打开的最大描写叙述符数。
2、PIPE_BUF 可原子地写一个管道或FIFO的最大数据量。
以下就以样例来学习FIFO的创建、訪问、打开等操作。
创建方法一mkfifo命令:
book@book-desktop:/work/tmp/unp$ mkfifo my_file //利用mkfifo命令创建my_file命名管道 book@book-desktop:/work/tmp/unp$ ls -l my_file prw-r--r-- 1 book book 0 2014-07-03 15:44 my_file //利用ls命令查看上一条命令创建的my_file命名管道 book@book-desktop:/work/tmp/unp$ mkfifo my_file mkfifo: cannot create fifo `my_file': File exists //由于命名管道已经存在,所以此时的mkfifo命令失败
创建方法二mkfifo函数:
将上面的命名管道删除后,利用以下的语句又一次创建my_file命名管道。
int res = mkfifo("my_file", 0777); if(res == 0) printf("FIFO created\n"); exit(EXIT_SUCCESS);
查看结果例如以下:
book@book-desktop:/work/tmp/unp$ rm -rf my_file book@book-desktop:/work/tmp/unp$ ls a.out fifo.c mutex pipemesg unpv22e fifo fifocliserv pipe pxmsg unpv22e.tar.gz book@book-desktop:/work/tmp/unp$ ./a.out FIFO created book@book-desktop:/work/tmp/unp$
訪问上面创建的FIFO:
cat < my_file,由于此时FIFO里没有不论什么数据。所以此时堵塞。
echo "Hello world." > my_file,由于没有echo等待其它进程读取数据。所以相同堵塞。
使用open打开FIFO文件:
1、打开FIFO的主要限制是,程序不能以O_RDWR模式打开FIFO文件进行读写操作,由于通常我们仅仅是单向传递数据。假设须要双向传递数据,就要创建一对FIFO。
实现实例请參考之前写的客户-server程序,点此进入。
2、打开FIFO文件和打开普通文件的还有一个差别是。对open_flag的O_NOBLOCK选项的使用方法。使用这个选项不仅改变open调用的处理方式。还会改变对这次open调用返回的文件描写叙述符进行的读写请求的处理方式。
a、open(const char *path, O_RDONLY);这样的情况下。open调用将堵塞,除非有一个进程以写方式打开同一个FIFO。否则不会返回。
比如上面的cat命令的样例。
b、open(const char *path,O_RDONLY | O_NONBLOCK);即使没有其它进程以写方式打开FIFO,这个open调用也将成功马上返回。
c、open(const char *path, O_WRONLY); open调用将堵塞,知道有一个进程以读的方式打开同一个FIFO为止。如上面的echo命令的样例。
d、open(const char *path, O_WRONLY | O_NONBLOCK);函数马上返回。但假设没有进程以读方式打开FIFO。open调用将返回一个错误而且FIFO也不会被打开。
演示样例代码:
#include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <fcntl.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #define FIFO_NAME "my_file" int main(int argc, char **argv) { int res; int open_mode = 0; int i; if(argc < 2){ fprintf(stderr, "Usage : %s <some combinations of\ O_RDONLY O_WRONLY O_NONBLOCK>\n", *argv); exit(EXIT_FAILURE); } for(i = 1; i < argc; i++){ if(strncmp(*++argv , "O_RDONLY", 8) == 0); open_mode |= O_RDONLY; if(strncmp(*++argv , "O_WRONLY", 8) == 0); open_mode |= O_WRONLY; if(strncmp(*++argv , "O_NONBLOCK", 10) == 0); open_mode |= O_NONBLOCK; } if(access(FIFO_NAME, F_OK) == -1){ res = mkfifo(FIFO_NAME, 0777); if(res != 0){ fprintf(stderr, "Could not create fifo %s\n", FIFO_NAME); exit(EXIT_FAILURE); } } printf("Process %d opending FIFO\n", getpid()); res = open(FIFO_NAME, open_mode); printf("Process %d result %d\n", getpid(), res); sleep(5); if(res != -1) close(res); printf("Process %d finished\n", getpid()); exit(EXIT_SUCCESS); }对于FIFO的高级一点的应用。比方客户-server程序,进程间通信等,參见直接的总结,点此链接。
參考:
1、之前的总结:http://blog.csdn.net/to_be_it_1/article/details/28384117