有名管道FIFO简介:
有名管道的创建可以使用函数mkfifo(),该函数类似于文件中的open()操作,可以指定管道的路径和打开的模式。用户还可以在命令行使用“mknod 管道名 p”来创建有名管道。
在创建管道成功后,就可以使用open()、read()和write()这些函数了。与普通文件的开发设置一样,对于为读而打开的管道可 在open()中设置O_RDONLY,对于为写而打开的管道可在open()中设置O_WRONLY,在这里与普通文件不同的是阻塞问题。由于普通文件 在读写时不会出现阻塞问题,而在管道的读写中却有阻塞的可能,这里的非阻塞标志可以在open()函数中设定为O_NONBLOCK。下面分别对阻塞打开 和非阻塞打开的读写进行讨论。
对于读进程:
● 若该管道是阻塞打开,且当前FIFO内没有数据,则对读进程而言将一直阻塞到有数据写入。
● 若该管道是非阻塞打开,则不论FIFO内是否有数据,读进程都会立即执行读操作。即如果FIFO内没有数据,则读函数将立刻返回0。
对于写进程:
● 若该管道是阻塞打开,则写操作将一直阻塞到数据可以被写入。
● 若该管道是非阻塞打开而不能写入全部数据,则读操作进行部分写入或者调用失败。
有名管道FIFO特点:
(1)它可以使互不相关的两个进程实现彼此通信。
(2)该管道可以通过路径名来指出,并且在文件系统中是可见的。在建立来管道之后,两个进程就可以把它当作普通文件一样进行读/写操作,使用非常方便。
(3)FIFO 严格地遵循先进先出规则,对管道及 FIFO 的读总是从开始处返回数据,对它们的写则把数据添加到末尾,它们不支持如 lseek() 等文件定位操作。
表1列出了mkfifo()函数的语法要点。
注意:mkfifo() 函数仅仅是创建了管道,但并没有打开管道!
表1 mkfifo()函数语法要点
所需头文件 | #include |
函数原型 | int mkfifo(const char *filename,mode_t mode) |
函数传入值 | filename:要创建的管道 |
mode | O_RDONLY:读管道 |
O_WRONLY:写管道 | |
O_RDWR:读写管道 | |
O_NONBLOCK:非阻塞 | |
O_CREAT:如果该文件不存在,那么就创建一个新的文件,并用第3个参数为其设置权限 | |
O_EXCL:如果使用O_CREAT时文件存在,那么可返回错误消息。这个参数可测试文件是否存在 | |
函数返回值 | 成功:0 |
出错:-1 |
表2再对FIFO相关的出错信息进行归纳,以方便用户查错。
表2 FIFO相关的出错信息
EACCESS | 参数filename所指定的目录路径无可执行的权限 |
EEXIST | 参数filename所指定的文件已存在 |
ENAMETOOLONG | 参数filename的路径名称太长 |
ENOENT | 参数filename包含的目录不存在 |
ENOSPC | 文件系统的剩余空间不足 |
ENOTDIR | 参数filename路径中的目录存在但却非真正的目录 |
EROFS | 参数filename指定的文件存在于只读文件系统内 |
函数调用实例:
/* 创建有名管道,并设置相应的权限 */
mkfifo("myfifo",0666) //可读可写
/* 以读写方式打开有名管道,并设置非阻塞标志 */
fd = open("myfifo",O_RDWR|O_NONBLOCK);
以下是一个简单的FIFO管道程序,此程序有很多缺陷,最大的缺陷是,fifo_write.c 只能发送一个词(也就是发送的字符串中不能有空格!)
fifo_write.c
#include //write,read,close,access
#include //printf,sscanf,
#include //memset,
#include // PIPE_BUF
#include //open,O_RDONLY....;
#include //exit,
#define MYFIFO "/tmp/myfifo"
#define MAX_BUFFER_SIZE PIPE_BUF
int main(int argc, char *argv[])
{
int fd;
int nwrite;
char buff[MAX_BUFFER_SIZE];
if(argc <= 1)
{
printf("Usage: ./fifo_write string\n");
exit(1);
}
sscanf(argv[1],"%s",buff);
fd = open(MYFIFO,O_WRONLY);
if(fd == -1)
{
printf("Open fifo file error\n");
exit(1);
}
nwrite = write(fd,buff,MAX_BUFFER_SIZE);
if(nwrite > 0)
{
printf("Write '%s' to FIFO\n", buff);
}
close(fd);
exit(0);
}
fifo_read.c
#include //mkfifo
#include //mkfifo
#include //PIPE_BUF
#include //read,write,close,access
#include //memset
#include //printf
#include //exit
#include //open,open---O_RDONLY...,
#include //errno
#define MYFIFO "/tmp/myfifo"
#define MAX_BUFFER_SIZE PIPE_BUF
int main()
{
int fd,mm,nread;
char buff[MAX_BUFFER_SIZE+1];
if(access(MYFIFO,F_OK) == -1)
{
mm = mkfifo(MYFIFO,0666);
if((mm < 0) && (errno != EEXIST))
{
printf("mkfifo error!");
exit(1);
}
}
memset(buff,'\0',sizeof(buff));
while(1)
{
fd = open(MYFIFO,O_RDONLY);
if(fd == -1)
{
printf("open error!");
exit(1);
}
nread = read(fd,buff,MAX_BUFFER_SIZE);
if(nread > 0)
{
printf("Read '%s' from FIFO\n",buff);
}
close(fd);
}
exit(0);
}
PIPE_BUF /* 定义在limits.h中 */
sscanf与scanf类似,都是用于输入的,只是后者以键盘(stdin)为输入源,前者以固定字符串为输入源。
fifo_write.c 的优化版本见Linux C 编程----有名管道FIFO,程序更新
fifo 有名管道详细分析见Linux命名管道FIFO的读写规则 以及该博主的其他相关博客。
更多内容,详见于http://www.farsight.com.cn/news/emb201.htm