本文关键字： linux 管道通信，linux 进程通信方式，有名管道，FIFO

    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。

    表1列出了mkfifo()函数的语法要点。

表1 mkfifo()函数语法要点

    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

    下面的实例包含两个程序，一个用于读管道，另一个用于写管道。其中在读管道的程序中创建管道，并且作为main()函数里的参数由用户输入要写入的内容；读管道的程序会读出用户写入到管道的内容。这两个程序采用的是阻塞式读写管道模式。

    写管道的程序如下：

    /* fifo_write.c */
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <errno.h>
    #include <fcntl.h>
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <limits.h>
    #define MYFIFO "/tmp/myfifo" /* 有名管道文件名 */
    #define MAX_BUFFER_SIZE PIPE_BUF /* 定义在limits.h中 */

    int main(int argc, char * argv[]) /* 参数为即将写入的字符串 */
    {
        int fd;
        char buff[MAX_BUFFER_SIZE];
        int nwrite;

        if(argc <= 1)
        {
            printf("Usage: ./fifo_write string\n");
            exit(1);
        }
        sscanf(argv[1], "%s", buff);

        /* 以只写阻塞方式打开FIFO管道 */
        fd = open(MYFIFO, O_WRONLY);
        if (fd == -1)
        {
            printf("Open fifo file error\n");
            exit(1);
        }

        /* 向管道中写入字符串 */
        if ((nwrite = write(fd, buff, MAX_BUFFER_SIZE)) > 0)
        {
            printf("Write '%s' to FIFO\n", buff);
        }
        close(fd);
        exit(0);
    }

    读管道程序如下：

    /* fifo_read.c */
    （头文件和宏定义同fifo_write.c）
    int main()
    {
        char buff[MAX_BUFFER_SIZE];
        int fd;
        int nread;

        /* 判断有名管道是否已存在，若尚未创建，则以相应的权限创建 */
        if (access(MYFIFO, F_OK) == -1)
        {
            if ((mkfifo(MYFIFO, 0666) < 0) && (errno != EEXIST))
                {
                    printf("Cannot create fifo file\n");
                    exit(1);
                }
            }
            /* 以只读阻塞方式打开有名管道 */
            fd = open(MYFIFO, O_RDONLY);
            if (fd == -1)
            {
                printf("Open fifo file error\n");
                exit(1);
            }

            while (1)
            {
                memset(buff, 0, sizeof(buff));
                if ((nread = read(fd, buff, MAX_BUFFER_SIZE)) > 0)
            {
                printf("Read '%s' from FIFO\n", buff);
            }
        }
        close(fd);
        exit(0);
    }

    为了能够较好地观察运行结果，需要把这两个程序分别在两个终端里运行，在这里首先启动读管道程序。读管道进程在建立管道后就开始循环地从管道里读出内容，如果没有数据可读，则一直阻塞到写管道进程向管道写入数据。在启动了写管道程序后，读进程能够从管道里读出用户的输入内容，程序运行结果如下。

    终端一：

    $ ./fifo_read
    Read 'FIFO' from FIFO
    Read 'Test' from FIFO
    Read 'Program' from FIFO
    …

    终端二：

    $ ./fifo_write FIFO
    Write 'FIFO' to FIFO
    $ ./fifo_write Test
    Write 'Test' to FIFO
    $ ./fifo_write Program
    Write 'Program' to FIFO
    …

    本文选自华清远见嵌入式培训教材《从实践中学嵌入式Linux应用程序开发》

   热点链接：

   1、标准流管道
   2、无名管道系统调用
   3、Linux下进程间通信方式-管道
   4、Linux下进程间通信
   5、实验：编写守护进程

更多新闻>>