ipc - demo for pipe

一 创建管道函数:

#include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> int mkfifo(const char * pathname, mode_t mode)

函数说明  参数pathname 指向欲打开的文件路径字符串。下列是参数flags 所能使用的旗标:
S_IRWXU00700 权限，代表该文件所有者具有可读、可写及可执行的权限。
S_IRUSR 或S_IREAD，00400权限，代表该文件所有者具有可读取的权限。
S_IWUSR 或S_IWRITE，00200 权限，代表该文件所有者具有可写入的权限。
S_IXUSR 或S_IEXEC，00100 权限，代表该文件所有者具有可执行的权限。
S_IRWXG 00070权限，代表该文件用户组具有可读、可写及可执行的权限。
S_IRGRP 00040 权限，代表该文件用户组具有可读的权限。
S_IWGRP 00020权限，代表该文件用户组具有可写入的权限。
S_IXGRP 00010 权限，代表该文件用户组具有可执行的权限。
S_IRWXO 00007权限，代表其他用户具有可读、可写及可执行的权限。
S_IROTH 00004 权限，代表其他用户具有可读的权限
S_IWOTH 00002权限，代表其他用户具有可写入的权限。
S_IXOTH 00001 权限，代表其他用户具有可执行的权限。
 
返回值  若所有欲核查的权限都通过了检查则返回0 值，表示成功，只要有一个权限被禁止则返回-1。
错误代码  EEXIST 参数pathname 所指的文件已存在，却使用了O_CREAT和O_EXCL旗标。
EACCESS 参数pathname所指的文件不符合所要求测试的权限。
EROFS 欲测试写入权限的文件存在于只读文件系统内。
EFAULT 参数pathname指针超出可存取内存空间。
EINVAL 参数mode 不正确。
ENAMETOOLONG 参数pathname太长。
ENOTDIR 参数pathname不是目录。
ENOMEM 核心内存不足。
ELOOP 参数pathname有过多符号连接问题。
EIO I/O 存取错误。

pathname参数是要创建的FIFO文件的名称， mode是给FIFO文件设定的权限。FIFO文件与其它文件一样，可以用remove和unlink进行删除。如果mkfifo的第一参数是一个已经存在的路径名时，会返回EEXIST错误，所以一般典型的调用代码首先会检查是否返回该错误，如果确实返回该错误，那么只要调用打开FIFO函数就可以了。一般文件的I/O函数都可以用于FIFO，如close、read、

write等。管道仅需要创建而不需要打开，因为使用它们的进程通过继承获得了管道的文件描述符。但命名管道则需要打开，因为使用它们的进程可以没有任何关系。对命名管道的打开通常使用文件打开

二 FIFO打开操作注意

    1. 打开读的FIFO

如果已经存在打开写的FIFO,则打开成功立刻返回.

不存在写的FIFO被打开, open(“FIFO”, O_RDONLY)则阻塞直到有数据写入

open(“FIFO”, O_RDONLY|O_NONBLOCK)则立刻成功返回

• 如果有进程写打开FIFO，且当前FIFO内没有数据，则对于设置了阻塞标志的读操作来说，将一直阻塞。对于没有设置阻塞标志读操作来说则返回-1，当前errno值为EAGAIN，提醒以后再试。如果读操作进行时才打开写FIFO则不会再返回-1,返回0。
• 对于设置了阻塞标志的读操作说，造成阻塞的原因有两种：当前FIFO内有数据，但有其它进程在读这些数据；另外就是FIFO内没有数据。解阻塞的原因则是FIFO中有新的数据写入，不论信写入数据量的大小，也不论读操作请求多少数据量。
• 读打开的阻塞标志只对本进程第一个读操作施加作用，如果本进程内有多个读操作序列，则在第一个读操作被唤醒并完成读操作后，其它将要执行的读操作将不再阻塞，即使在执行读操作时，FIFO中没有数据也一样（此时，读操作返回0）。
• 如果没有进程写打开FIFO，则设置了阻塞标志的读操作会阻塞。

注：如果FIFO中有数据，则设置了阻塞标志的读操作不会因为FIFO中的字节数小于请求读的字节数而阻塞，此时，读操作会返回FIFO中现有的数据量。

    2. 打开写的FIFO

如果已经存在打开读的FIFO,则打开成功立刻返回.

不存在读的FIFO被打开,open(“FIFO”, O_WDONLY)则阻塞直到有为读而打开的FIFO

open(“FIFO”, O_WDONLY|O_NONBLOCK)则返回错误ENXIO.

对于设置了阻塞标志的写操作：

• 当要写入的数据量不大于PIPE_BUF时，linux将保证写入的原子性。如果此时管道空闲缓冲区不足以容纳要写入的字节数，则进入睡眠，直到当缓冲区中能够容纳要写入的字节数时，才开始进行一次性写操作。
• 当要写入的数据量大于PIPE_BUF时，linux将不再保证写入的原子性。FIFO缓冲区一有空闲区域，写进程就会试图向管道写入数据，写操作在写完所有请求写的数据后返回。

对于没有设置阻塞标志的写操作：

• 当要写入的数据量大于PIPE_BUF时，linux将不再保证写入的原子性。在写满所有FIFO空闲缓冲区后，写操作返回。
• 当要写入的数据量不大于PIPE_BUF时，linux将保证写入的原子性。如果当前FIFO空闲缓冲区能够容纳请求写入的字节数，写完后成功返回；如果当前FIFO空闲缓冲区不能够容纳请求写入的字节数，则返回EAGAIN错误，提醒以后再写；

 

Write pipe demo:

#include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <errno.h> #include <fcntl.h> #include <stdio.h> #include <memory.h> #include <string.h> #define FIFO_TEST "/tmp/fifo_test"   void main(int argc,char** argv) {          int fd;          char write_buf[1024*5] = "first";          int ret = 0;            mkfifo(FIFO_TEST, 0x777);          fd = open( FIFO_TEST, O_WRONLY );          if(fd == -1 )          {                  if(errno==ENXIO)                  {                           printf("open error; no reading process/n");                           goto error_end;                  }                         }          ret = write( fd, write_buf, strlen(write_buf));          if( -1 == ret )          {                  if( EAGAIN == errno )                  {                           printf("write to fifo error; try later/n");                  }                                   goto error_end;          }          else          {                  printf("real write num is %d/n", ret);          }                   for( ret = 0; ret < sizeof(write_buf); ret++)                write_buf[ret] = ret%10+'0';          ret = write( fd, write_buf, sizeof(write_buf) );          // more than 4096 bytes writing everytime is  test for the non-atomic write          if( ret == -1)          {                         if( EAGAIN == errno )                  {                           printf("try later/n");                  }          } error_end:          return;   }

Read pipe demo:

#include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <errno.h> #include <fcntl.h> #include <stdio.h> #include <memory.h>   #define FIFO_TEST "/tmp/fifo_test" #define FIFO_READ_SIZE    1024   void main(int argc,char** argv) {          char read_buf[FIFO_READ_SIZE] ={0} ;          int  fd;          int  r_byte;          int  ret;            mkfifo( FIFO_TEST, 0x777);          fd=open(FIFO_TEST,O_RDONLY|O_NONBLOCK, 0);          if( -1 == fd )          {                  printf("open for read error/n");                  unlink(FIFO_TEST);                  return;                  //exit(0);                }          while(1)          {                                   memset(read_buf, 0, sizeof(read_buf) );                  ret = read( fd, read_buf, sizeof(read_buf) );                  if(-1 == ret )                  {                           if(errno==EAGAIN)                           {                                    printf("test situation:FIFO that opened as WDONLY  do reading operation first /n");                           }                                                     break;                  }                  read_buf[sizeof(read_buf)-1] = 0;                  printf("real read bytes %d string=%s/n", ret,  read_buf);                  sleep(1);          }                 unlink(FIFO_TEST); }