linux程序間通訊 命名管道

命名管道也被稱為fifo檔案，它是一種特殊型別的檔案，它在檔案系統中以檔名的形式存在，但是它的行為卻和之前所講的沒有名字的管道（匿名管道）類似。

有名管道是有名有形的，為了使用這種管道linux中設立了乙個專門的特殊檔案系統–管道檔案，它存在於檔案系統中，任何程序可以在任何時候通過有名管道的路徑和檔案來訪問管道，但是在磁碟上的只是乙個節點，而檔案的資料則只存在於記憶體緩衝頁面中與普通管道一樣

我們可以使用兩下函式之一來建立乙個命名管道，他們的原型如下：

int mkfifo(const

char *filename, mode_t mode);  
int mknod(const
char *filename, mode_t mode | s_ififo, (dev_t)0);

這兩個函式都能建立乙個fifo檔案，注意是建立乙個真實存在於檔案系統中的檔案，filename指定了檔名，而mode則指定了檔案的讀寫許可權。

mknod是比較老的函式，而使用mkfifo函式更加簡單和規範，所以建議在可能的情況下，盡量使用mkfifo而不是mknod。

與開啟其他檔案一樣，fifo檔案也可以使用open呼叫來開啟。注意，mkfifo函式只是建立乙個fifo檔案，要使用命名管道還得將其開啟。

但是有兩點要注意：

1、就是程式不能以o_rdwr模式開啟fifo檔案進行讀寫操作，其行為未明確定義，因為如乙個管道以讀/寫方式開啟，程序就會讀回自己的輸出，同時我們通常使用fifo只是為了單向的資料傳遞。

2、就是傳遞給open呼叫的是fifo的路徑名，而不是正常的檔案。

開啟fifo檔案通常有四種方式：

open(const

char *path, o_rdonly);//1  
open(const
char *path, o_rdonly | o_nonblock);//2  
open(const
char *path, o_wronly);//3  
open(const
char *path, o_wronly | o_nonblock);//4

在open函式的呼叫的第二個引數中，你看到乙個陌生的選項o_nonblock，選項o_nonblock表示非阻塞，加上這個選項後，表示open呼叫是非阻塞的，如果沒有這個選項，則表示open呼叫是阻塞的。

open呼叫的阻塞是什麼一回事呢？很簡單，對於以唯讀方式（o_rdonly）開啟的fifo檔案，如果open呼叫是阻塞的（即第二個引數為o_rdonly），除非有乙個程序以寫方式開啟同乙個fifo，否則它不會返回；如果open呼叫是非阻塞的的（即第二個引數為o_rdonly | o_nonblock），則即使沒有其他程序以寫方式開啟同乙個fifo檔案，open呼叫將成功並立即返回。

對於以只寫方式（o_wronly）開啟的fifo檔案，如果open呼叫是阻塞的（即第二個引數為o_wronly），open呼叫將被阻塞，直到有乙個程序以唯讀方式開啟同乙個fifo檔案為止；如果open呼叫是非阻塞的（即第二個引數為o_wronly | o_nonblock），open總會立即返回，但如果沒有其他程序以唯讀方式開啟同乙個fifo檔案，open呼叫將返回-1，並且fifo也不會被開啟。

試想這樣乙個問題，只使用乙個fifo檔案，如果有多個程序同時向同乙個fifo檔案寫資料，而只有乙個讀fifo程序在同乙個fifo檔案中讀取資料時，會發生怎麼樣的情況呢，會發生資料塊的相互交錯？

為了解決這一問題，就是讓寫操作的原子化。怎樣才能使寫操作原子化呢？答案很簡單，系統規定：在乙個以o_wronly（即阻塞方式）開啟的fifo中， 如果寫入的資料長度小於等待pipe_buf，那麼或者寫入全部位元組，或者乙個位元組都不寫入。如果所有的寫請求都是發往乙個阻塞的fifo的，並且每個寫請求的資料長度小於等於pipe_buf位元組，系統就可以確保資料決不會交錯在一起。

這裡有兩個原始檔，乙個fifowrite.c，它在需要時建立管道，然後向管道寫入資料,資料由檔案data.txt提供，大小為10m，內容全是字元『0』。另乙個原始檔為fiforead.c，它從fifo中讀取資料，並把讀到的資料儲存到另乙個檔案dataformfifo.txt中。

/***fifowrite.c檔案***/

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
int main()  
}  printf("process %d opening fifo o_wronly\n", getpid());  
//以只寫阻塞方式開啟fifo檔案，以唯讀方式開啟資料檔案  
pipe_fd = open(fifo_name, open_mode);  
data_fd = open("data.txt", o_rdonly);  
printf("process %d result %d\n", getpid(), pipe_fd);  
if(pipe_fd != -1)  
//累加寫的位元組數，並繼續讀取資料  
bytes_sent += res;  
bytes_read = read(data_fd, buffer, pipe_buf);  
buffer[bytes_read] = '\0';  
}  close(pipe_fd);  
close(data_fd);  
}  else
exit(exit_failure);  
printf("process %d finished\n", getpid());  
exit(exit_success);  
}

/***fiforead.c檔案***/

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
int main()  
while(res > 0);  
close(pipe_fd);  
close(data_fd);  
}  else
exit(exit_failure);  
printf("process %d finished, %d bytes read\n", getpid(), bytes_read);  
exit(exit_success);  
}

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