Linux进程间通信-FIFO(命名管道)

本系列文章主要是学习记录Linux下进程间通信的方式。

常用的进程间通信方式:管道、FIFO、消息队列、信号量以及共享存储。

参考文档:《UNIX环境高级编程(第三版)》

参考视频:Linux进程通信  推荐看看,老师讲得很不错

Linux核心版本:2.6.32-431.el6.x86_64

注:本文档只是简单介绍IPC,更详细的内容请查看参考文档和相应视频。

本文介绍利用FIFO(命名管道)进行进程间的通信。

1  介绍

FIFO也称为命名管道。未命名的管道只能在两个相关的进程之间使用,而且这两个相关进程有一个共同的祖先进程。但是,FIFO可在不相关的进程间交换数据

本质是内核中的一块缓存,另在文件系统中以一个特殊的设备文件(管道文件)存在。

在文件系统中只有一个索引块存放文件的路径,没有数据块,所有数据存放在内核中。

命令管道必须读和写同时打开,否则单独读或者单独写会引发阻塞

2  函数原型

1 #include <sys/types.h>
2 #include <sys/stat.h>
3 int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
4 int mkfifoat(int dirfd, const char *pathname, mode_t mode);
5 说明:创建一个FIFO
6 返回值:成功返回0;出错返回-17 参数[in]:mode参数和open参数相同;
8 参数[in]:pathname文件路径名。
9 参数[in]:dirfd打开目录的有效文件描述符,若pathname是绝对路径名,此参数被忽略;若是相对路径路径名,此参数是一个打开目录的有效文件描述符。

3  操作

创建FIFO时,要用open来打开它。当write一个没有进程为读而打开的FIFO时,会产生信号SIGPIPE;当某个FIFO的最后一个写进程关闭了该FIFO,则将为该FIFO的读进程产生一个文件结束标志。

一旦已经用mkfifo创建了一个FIFO,就可用open打开它,一般的文件I/O函数(close、read、write、unlink等)。

4  测试代码

 分别创建一个读和一个写进程,对同一个命令管道进行读写操作。

读进程fifo_read.c:

Linux进程间通信-FIFO(命名管道)
 1 #include <sys/types.h>
 2 #include <sys/stat.h>
 3 #include <fcntl.h>
 4 #include <stdio.h>
 5 #include <stdlib.h>
 6 
 7 int main(int argc, char *argv[])
 8 {
 9     if (argc < 2) {
10         printf("usage:%s fifo\n", argv[0]);
11         exit(1);
12     }
13     printf("open fifo read...\n");
14     int fd = open(argv[1], O_RDONLY);
15     if (fd < 0) {
16         perror("open error");
17         exit(1);
18     } else {
19         printf("open file success: %d\n", fd);
20     }
21     //从命名管道中读取数据
22     char buf[512] = {0};
23     while (read(fd, buf, sizeof(buf)) < 0) {
24         perror("read error");
25     }
26     printf("%s\n", buf);
27     close(fd);
28 
29     return 0;
30 }
View Code

写进程fifo_write.c:

Linux进程间通信-FIFO(命名管道)
 1 #include <sys/types.h>
 2 #include <sys/stat.h>
 3 #include <fcntl.h>
 4 #include <stdio.h>
 5 #include <stdlib.h>
 6 #include <string.h>
 7 
 8 int main(int argc, char *argv[])
 9 {
10     if (argc < 2) {
11         printf("usage: %s fifo\n", argv[0]);
12         exit(1);
13     }
14     printf("open fifo write...\n");
15     int fd = open(argv[1], O_WRONLY);
16     if (fd < 0) {
17         perror("open error");
18         exit(1);
19     } else {
20         printf("open fifo success: %d\n", fd);
21     }
22     char *s = "123456789";
23     size_t size = strlen(s);
24     if (write(fd, s, size) != size) {
25         perror("write error");
26     }
27     close(fd);
28 
29     return 0;
30 }
View Code

测试步骤:

1、先分别编译这两个程序:

[root@192 ipc]# gcc -o bin/fifo_read fifo_read.c   

[root@192 ipc]# gcc -o bin/fifo_write fifo_write.c 

2、使用mkfifo创建一个命名管道:[root@192 ipc]# mkfifo s.pipe

3、单独只执行其中的一个进程,会阻塞住:

Linux进程间通信-FIFO(命名管道)

 4、另外打开一个终端,执行写进程:

Linux进程间通信-FIFO(命名管道)

 这时读进程也得到了执行:

Linux进程间通信-FIFO(命名管道)

Linux进程间通信-FIFO(命名管道)

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