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本文關(guān)鍵字： linux 管道通信，linux 進(jìn)程通信方式，有名管道，F(xiàn)IFO
有名管道的創(chuàng)建可以使用函數(shù)mkfifo()，該函數(shù)類似于文件中的open()操作，可以指定管道的路徑和打開的模式。用戶還可以在命令行使用“mknod 管道名 p”來創(chuàng)建有名管道。
在創(chuàng)建管道成功后，就可以使用open()、read()和write()這些函數(shù)了。與普通文件的開發(fā)設(shè)置一樣，對于為讀而打開的管道可在open()中設(shè)置O_RDONLY，對于為寫而打開的管道可在open()中設(shè)置O_WRONLY，在這里與普通文件不同的是阻塞問題。由于普通文件在讀寫時不會出現(xiàn)阻塞問題，而在管道的讀寫中卻有阻塞的可能，這里的非阻塞標(biāo)志可以在open()函數(shù)中設(shè)定為O_NONBLOCK。下面分別對阻塞打開和非阻塞打開的讀寫進(jìn)行討論。
對于讀進(jìn)程：
● 若該管道是阻塞打開，且當(dāng)前FIFO內(nèi)沒有數(shù)據(jù)，則對讀進(jìn)程而言將一直阻塞到有數(shù)據(jù)寫入。
● 若該管道是非阻塞打開，則不論FIFO內(nèi)是否有數(shù)據(jù)，讀進(jìn)程都會立即執(zhí)行讀操作。即如果FIFO內(nèi)沒有數(shù)據(jù)，則讀函數(shù)將立刻返回0。
對于寫進(jìn)程：
● 若該管道是阻塞打開，則寫操作將一直阻塞到數(shù)據(jù)可以被寫入。
● 若該管道是非阻塞打開而不能寫入全部數(shù)據(jù)，則讀操作進(jìn)行部分寫入或者調(diào)用失敗。
表1列出了mkfifo()函數(shù)的語法要點。
表1 mkfifo()函數(shù)語法要點
| 所需頭文件 |
#include <sys/types.h>
#include <sys/state.h>
|
| 函數(shù)原型 |
int mkfifo(const char *filename,mode_t mode) |
| 函數(shù)傳入值 |
filename：要創(chuàng)建的管道 |
| mode |
O_RDONLY：讀管道 |
| O_WRONLY：寫管道 |
| O_RDWR：讀寫管道 |
| O_NONBLOCK：非阻塞 |
| O_CREAT：如果該文件不存在，那么就創(chuàng)建一個新的文件，并用第3個參數(shù)為其設(shè)置權(quán)限 |
| O_EXCL：如果使用O_CREAT時文件存在，那么可返回錯誤消息。這個參數(shù)可測試文件是否存在 |
| 函數(shù)返回值 |
成功：0 |
| 出錯：-1 |
表2再對FIFO相關(guān)的出錯信息進(jìn)行歸納，以方便用戶查錯。
表2 FIFO相關(guān)的出錯信息
| EACCESS |
參數(shù)filename所指定的目錄路徑無可執(zhí)行的權(quán)限 |
| EEXIST |
參數(shù)filename所指定的文件已存在 |
| ENAMETOOLONG |
參數(shù)filename的路徑名稱太長 |
| ENOENT |
參數(shù)filename包含的目錄不存在 |
| ENOSPC |
文件系統(tǒng)的剩余空間不足 |
| ENOTDIR |
參數(shù)filename路徑中的目錄存在但卻非真正的目錄 |
| EROFS |
參數(shù)filename指定的文件存在于只讀文件系統(tǒng)內(nèi) |
下面的實例包含兩個程序，一個用于讀管道，另一個用于寫管道。其中在讀管道的程序中創(chuàng)建管道，并且作為main()函數(shù)里的參數(shù)由用戶輸入要寫入的內(nèi)容；讀管道的程序會讀出用戶寫入到管道的內(nèi)容。這兩個程序采用的是阻塞式讀寫管道模式。
寫管道的程序如下：
/* 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 /* 定義在limits.h中 */
int main(int argc, char * argv[]) /* 參數(shù)為即將寫入的字符串 */
{
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);
/* 以只寫阻塞方式打開FIFO管道 */
fd = open(MYFIFO, O_WRONLY);
if (fd == -1)
{
printf("Open fifo file error\n");
exit(1);
}
/* 向管道中寫入字符串 */
if ((nwrite = write(fd, buff, MAX_BUFFER_SIZE)) > 0)
{
printf("Write '%s' to FIFO\n", buff);
}
close(fd);
exit(0);
}
讀管道程序如下：
/* fifo_read.c */
（頭文件和宏定義同fifo_write.c）
int main()
{
char buff[MAX_BUFFER_SIZE];
int fd;
int nread;
/* 判斷有名管道是否已存在，若尚未創(chuàng)建，則以相應(yīng)的權(quán)限創(chuàng)建 */
if (access(MYFIFO, F_OK) == -1)
{
if ((mkfifo(MYFIFO, 0666) < 0) && (errno != EEXIST))
{
printf("Cannot create fifo file\n");
exit(1);
}
}
/* 以只讀阻塞方式打開有名管道 */
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);
}
為了能夠較好地觀察運(yùn)行結(jié)果，需要把這兩個程序分別在兩個終端里運(yùn)行，在這里首先啟動讀管道程序。讀管道進(jìn)程在建立管道后就開始循環(huán)地從管道里讀出內(nèi)容，如果沒有數(shù)據(jù)可讀，則一直阻塞到寫管道進(jìn)程向管道寫入數(shù)據(jù)。在啟動了寫管道程序后，讀進(jìn)程能夠從管道里讀出用戶的輸入內(nèi)容，程序運(yùn)行結(jié)果如下。
終端一：
$ ./fifo_read
Read 'FIFO' from FIFO
Read 'Test' from FIFO
Read 'Program' from FIFO
…
終端二：
$ ./fifo_write FIFO
Write 'FIFO' to FIFO
$ ./fifo_write Test
Write 'Test' to FIFO
$ ./fifo_write Program
Write 'Program' to FIFO
…
本文選自華清遠(yuǎn)見嵌入式培訓(xùn)教材《從實踐中學(xué)嵌入式Linux應(yīng)用程序開發(fā)》
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