Linux 多程序 IPC之有名管道FIFO

命名管道也被稱為fifo檔案，是一種特殊的檔案。由於linux所有的事物都可以被視為檔案，所以對命名管道的使用也就變得與檔案操作非常統一。

（1）建立命名管道

用如下兩個函式中的其中乙個，可以建立命名管道。

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

filname是指檔名，而mode是指定檔案的讀寫許可權。mknod是比較老的函式，而使用mkfifo函式更加簡單和規範，所以建議用mkfifo。

（2）開啟命名管道

和開啟其他檔案一樣，可以用open來開啟。通常有四種方法：

有兩點要注意:

1、就是程式不能以o_rdwr(讀寫)模式開啟fifo檔案進行讀寫操作，而其行為也未明確定義，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。（如：const char *fifo_name = "/tmp/my_fifo"; ）

3、第二個引數中的選項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(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

（3）阻塞問題

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。

（4）使用fifo實現程序間的通訊

管道的寫入端從乙個檔案讀出資料，然後寫入寫管道。管道的讀取端從管道讀出後寫到檔案中。

fifowrite.c

#include #include #include #include #include #include #include #include int main()
}printf("process %d opening fifo o_wronly\n", getpid());
pipe_fd = open(fifo_name, open_mode);
printf("process %d result %d\n", getpid(), pipe_fd);
if(pipe_fd != -1)
bytes_read = read(data_fd, buffer, pipe_buf);
buffer[bytes_read] = '\0';
while(bytes_read > 0)
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

#include #include #include #include #include #include #include #include int main()
printf("process %d result %d\n",getpid(), pipe_fd);
if(pipe_fd != -1)
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);
}

（5）命名管道的安全問題

有一種情況是：乙個fifo檔案，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，會發生資料塊的相互交錯。不同程序向乙個fifo讀程序傳送資料是很普通的情況。這個問題的解決方法，就是讓寫操作的原子化。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，並且每個寫記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。

Linux 多程序 IPC之有名管道FIFO

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多程序通訊 IPC

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