Linux学习-通信-进程通信-命名管道

最新推荐文章于 2022-11-17 17:31:39 发布

原创最新推荐文章于 2022-11-17 17:31:39 发布 · 208 阅读

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本文深入解析FIFO（命名管道）的工作原理与应用，探讨其在进程间通信中的角色，包括如何通过mkfifo创建管道，以及如何在不同进程中使用read_fifo.c和write_fifo.c进行数据交换。同时，文章还分析了在特定目录下创建FIFO可能遇到的权限问题及解决方案。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

FIFO

FIFO，也称为命名管道，它是一种文件类型。

1、特点

FIFO可以在无关的进程之间交换数据，与无名管道不同。

FIFO有路径名与之相关联，它以一种特殊设备文件形式存在于文件系统中。

2、原型

#include <sys/stat.h>
int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
// 返回值：成功返回0，出错返回-1

const char *pathname ：文件保存地址
mode_t mode：给文件的权限

当 open 一个FIFO时，是否设置非阻塞标志（O_NONBLOCK）的区别：

若没有指定O_NONBLOCK（默认），只读 open 要阻塞到某个其他进程为写而打开此 FIFO。类似的，只写 open 要阻塞到某个其他进程为读而打开它。
若指定了O_NONBLOCK，则只读 open 立即返回。而只写 open 将出错返回 -1 如果没有进程已经为读而打开该 FIFO，其errno置ENXIO。

3、例子

FIFO的通信方式类似于在进程中使用文件来传输数据，只不过FIFO类型文件同时具有管道的特性。在数据读出时，FIFO管道中同时清除数据，并且“先进先出”。下面的例子演示了使用 FIFO 进行 IPC 的过程：

3.1 read_fifo.c

#include<stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include<errno.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>




int main(){
	char buf[128] = {0};
	int n_read;

	if((mkfifo("./file",0600) == -1) && errno != EEXIST){
		printf("Mlfifo Failed!\n");
		perror("why");
	}



	int fd = open("./file",O_RDONLY);
	printf("Open Success\n");

	while(1){

		memset(buf,0,sizeof(buf));

		n_read = read(fd,buf,sizeof(buf));
		printf("Buf:%s\n",buf );
		
		if(n_read == 0){
			printf("Quite\n");
			exit(-1);
		}
	}

	close(fd);

	return 0;
}

3.2 write_fifo.c

#include<stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>


int main(){

	char *buf = "Msg Form Fifo";
	
	int fd = open("./file",O_WRONLY);
	printf("Open Scussess\n");

	while(1){

		write(fd,buf,strlen(buf));
		printf("buf:%s\n",buf);
		sleep(1);
	}	

	close(fd);

	return 0;

}

在两个终端里用 gcc 分别编译和运行上面两个文件，可以看到输出结果如下：
在这里插入图片描述

上述例子可以扩展成客户进程—服务器进程通信的实例，write_fifo的作用类似于客户端，可以打开多个客户端向一个服务器发送请求信息，read_fifo类似于服务器，它适时监控着FIFO的读端，当有数据时，读出并进行处理，但是有一个关键的问题是，每一个客户端必须预先知道服务器提供的FIFO接口。

4.遇到的问题
起初在共享文件夹(/mnt/hgfs/Share)对read_fifo.c和writr_fifo.c进行编译和执行，提示创建管道失败，报错“open: No such file or directory”。是目录权限的问题。

分析：
1）gdb发现errno=1，即EPERM，操作不被允许。
2）因为，“/mnt/”目录权限为“rwxr-xr-x”，root可写；而其下的“hgfs/”是与Windows主机的共享目录，其权限为“r-xr-xr-x”，虽然此目录下的所有文件及目录均有“rwxrwxrwx”权限，管道也不能创建成功。
3）解决办法：更改管道路径为其他可写路径，如根目录。

疑问：为什么在当前目录可以进行文件读写操作，却不能用于管道通信。