进程间通信之命名管道FIFO通信
来源:互联网 发布:纳米盒一类的软件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 04:47
概念
何谓命名管道
- 匿名管道应用的一个限制就是只能在具有共同祖先(具有亲缘关系)的进程间通信。
- 如果我们想在不相关的进程之间交换数据,可以使用FIFO文件来做这项工作,它经常被称为命名管道。
- 命名管道是一种特殊类型的文件。
FIFO是Linux基础文件类型中的一种。但FIFO文件在磁盘上没有数据块,仅仅用来标识内核中一条通道。各进程可以打开这个文件进行read/write,实际上是在读写内核通道,这样就实现了进程间通信。
匿名管道与命名管道的区别
- 匿名管道由pipe函数创建并打开–一个步骤
- 命名管道由mkfifo函数创建,打开用open–两个步骤
- FIFO(命名管道)与pipe(匿名管道)之间唯一的区别在它们创建与打开的方式不同,一但这些工作完成之后,它们具有相同的语义。
创建一个命名管道
- 命名管道可以从命令行上创建,命令行方法是使用下面这个命令:
$ mkfifo filename
- 命名管道也可以从程序里创建,相关函数有:
int mkfifo(const char *filename,mode_t );
- 参考手册
man 3 mkfifo
命名管道的打开规则
- 如果当前打开操作是为读而打开FIFO时
- O_NONBLOCK disable:阻塞直到有相应进程为写而打开该FIFO
- O_NONBLOCK enable:立刻返回成功–意味着非阻塞模式下按读的方式打开永远成功
如果当前打开操作是为写而打开FIFO时
- O_NONBLOCK disable:阻塞直到有相应进程为读而打开该FIFO
- O_NONBLOCK enable:立刻返回失败–意味着非阻塞模式下按写的方式打开永远失败,错误码为ENXIO
mknod
管道文件不能使用vi打开–vi不能打开看管道内容
一旦使用mkfifo创建了一个FIFO,就可以使用open打开它,常见的文件I/O函数都可用于fifo。如:close、read、write、unlink等。
命名管道的读写规则
同匿名管道
示例代码
- 写FIFO
#include <unistd.h>#include <sys/stat.h>#include <sys/wait.h>#include <sys/types.h>#include <fcntl.h>#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <errno.h>#include <string.h>#include <signal.h>#include <sys/time.h>/*利用管道,两个进程间进行文件复制。fifow读文件1.txt 写入管道fifor 读管道 写入2.txt文件 */int main(int argc, char *argv[]){ int infd; int outfd; char buf[1024]; int n = 0; //建立管道文件 mkfifo("fifop", 0644); //按只读方式 打开现有文件--文件作为输入 infd = open("./1.txt", O_RDONLY); if (infd == -1) { printf("infd open() err..\n"); exit(0); } //打开管道文件,准备写数据--FIFO管道作为输出 //outfd = open("fifop", O_WRONLY | O_NONBLOCK); outfd = open("fifop", O_WRONLY ); //默认的阻塞模式下按只写方式打开会阻塞--直到有另一个进程按只读方式打开该FIFO if (outfd == -1) { printf("infd open() err..\n"); exit(0); } //从文件中读数据写入管道文件 while ( (n = read(infd, buf, sizeof(buf))) > 0) { write(outfd, buf, n); } close (infd); close (outfd); printf("fifow 写管道文件 success\n"); return 0;}
- 读FIFO
#include <unistd.h>#include <sys/stat.h>#include <sys/wait.h>#include <sys/types.h>#include <fcntl.h>#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <errno.h>#include <string.h>#include <signal.h>#include <sys/time.h>int main(int argc, char *argv[]){ int infd; int outfd; char buf[1024]; int n = 0; //打开2.txt 准备写数据--文件作为输出 outfd = open("./2.txt", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644); //O_TRUNC 打开文件清空 if (outfd == -1) { printf("open() 2.txt err..\n"); exit(0); } //打开管道文件,准备读数据--FIFO管道作为输入 infd = open("fifop", O_RDONLY);//默认的阻塞模式下按只读方式打开会阻塞--直到有另一个进程按只写方式打开该FIFO if (infd == -1) { printf("open err ... \n"); exit(0); } //从文件中读数据写入管道文件 while ( (n = read(infd, buf, 1024)) > 0) { write(outfd, buf, n); } close (infd); close (outfd); unlink("fifop");//删除FIFO--直到该进程结束才真正删除FIFO,参考Ulink的用法 printf("fifor 读管道文件 success\n"); return 0;}
- 测试非阻塞模式下打开FIFO的规则
#include <unistd.h>#include <sys/stat.h>#include <sys/wait.h>#include <sys/types.h>#include <fcntl.h>#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <errno.h>#include <string.h>#include <signal.h>#include <sys/time.h>//测试再FIFO存在的前提下,非阻塞模式下,按只写方式打开会失败int main(int argc, char *argv[]){ //建立管道文件 int outfd = 0; mkfifo("fifop", 0644); outfd = open("fifop", O_RDONLY | O_NONBLOCK);//非阻塞模式下按只读方式打开永远成功--返回描述符 if (outfd != -1) { printf("outfd : %d\n",outfd); printf("infd open() O_RDONLY | O_NONBLOCK OK!!\n"); } close(outfd); //打开管道文件,准备写数据 outfd = open("fifop", O_WRONLY | O_NONBLOCK);//非阻塞模式下按只写方式打开会永远失败--返回-1 if (outfd == -1) { printf("infd open() O_WRONLY | O_NONBLOCK err..\n"); exit(0); } return 0;}
- 常用来修改文件是否阻塞的函数模板
int fcntl(int fd, int cmd);int fcntl(int fd, int cmd, long arg);int flags = 0;flags = fcntl(infd, F_GETFD);flags = flags | O_NONBLOCK;fcntl(infd, F_SETFD, flags);
0 0
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