【linux】下的mkfifo 命令 和【C語言】中的mkfifo函數


# mkfifo myfifo
# ping
edu.cn >> myfifo

 

另開一個終端:
# cat myfifo

看到效果了吧

mkfifo 命令

用途

制作先進先出(FIFO)特別文件。
語法

mkfifo [ -m Mode ] File …
描述

根據指定的順序,mkfifo 命令創建由 File 參數指定的 FIFO 特別文件。如果沒有指定 -m Mode 標志,則 FIFO 文件的文件方式是通過文件方式創建所修改的包含 OR 的 S_IRUSR、S_IWUSR、S_IRGRP、S_IWGRP、S_IROTH 和 S_IWOTH 許可權的一位寬度(請參閱 umask 命令)。

mkfifo 命令與 mkfifo 子例程運行相似。
標志

-m Mode     設置新創建的 FIFO 文件的文件許可權位的值為指定的方式值。 Mode 變量與為 chmod 命令定義的方式操作數相同。如果使用了字符 +(加號)和 -(減號),則它們是相對於初始值 a=rw 來解釋的(即具有許可權 rw-rw-rw-)。
退出狀態

這條命令返回以下退出值:
0     成功創建所有指定的 FIFO 特別文件。
>0     發生錯誤。
示例

   1. 要使用許可權 prw-r–r– 創建 FIFO 特別文件,請輸入:
      mkfifo  -m 644 /tmp/myfifo
      此命令使用所有者的讀/寫許可權以及組和其他用戶的讀許可權來創建 /tmp/myfifo 文件。
   2. 使用 -(減號)操作符創建一個 FIFO 特別文件以設置 prw-r—– 許可權,請輸入:
      mkfifo  -m g-w,o-rw /tmp/fifo2
      此命令創建 /tmp/fifo2 文件,刪除組的寫權限和其他用戶的所有許可權。

          注:如果多於一個的文件是用 -(減號)操作符創建的,那么用頓號分隔每個方式說明符,中間不用空格。

文件

/usr/bin/mkfifo     包含 mkfifo 命令。

 

Linux下進程間通信:命名管道-mkfifo

 

 

IPC Linux mkfifo mknode 命名管道 進程間通信

摘要:進程間通信的方法有很多,FIFO與管道是最古老,也是相對來說更簡單的一個通信機制。FIFO相對管道有一個優勢,就是FIFO只要求兩個進程是同一主機的,而不要求進程之間存在親緣關系。FIFO是存在於文件系統的文件,可以使用諸如open、read、write等函數來操作。本文總結網絡和APUE關於FIFO討論,同時參考了Linux系統手冊。

目錄  [ 隱藏]

FIFO(命名管道)概述

FIFO是一種進程通信機制,它突破通常管道無法進行無關進程之間的通信的限制,使得同一主機內的所有的進程都可以通信。FIFO是一個文件類型,stat結構中st_mode指明一個文件結點是不是一個FIFO,可以使用宏S_ISFIFO來測試這一點。

當一個FIFO存在於文件系統里時,我們只需要在想進行通信的進程內打開這個文件就可以了。當然FIFO作為一個特殊的文件,它有一些不同普通文件特性,下面會詳細詳述它的讀寫規則,這些相對精通文件來有一定的區別。

我們可以使用open、read、write來操作FIFO文件,從而實現進程間通信的目的。在shell環境下,也可以直接使用FIFO,這時往往與重寫向有一些關聯,一般系統都提供mkfifo實用程序來創建一個FIFO文件,這個程序實際上使用mkfifo系統調用來完成這個事。

mkfifo函數

mkfifo創建一個指定名字的FIFO,它的函數原型如下:

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

 

參數pathname指出想要創建的FIFO路徑,參數mode指定創建的FIFO訪問模式。這個訪問會與當前進程的umask進程運算,以產生實際應用的權限模式。

mkfifo返回-1時表示創建過程中遇到某種錯誤,此時會設置errno,用戶可以檢測errno來取得進一步信息:

EACCES: 路徑所在的目錄不允許執行權限EEXIST:路徑已經存在,這時包括路徑是一個符號鏈接,無論它是懸空還沒有懸空。ENAMETOOLONG:要么全部的文件名大於PATH_MAX,要么是單獨的文件名大於NAME_MAX。在GNU系統里沒有這個文件名長度的限制,但在其它系統里可能存在。ENOENT:目錄部分不存在,或者是一個懸空鏈接。ENOTDIR:目錄部分不一個目錄。EROFS:路徑指向一個只讀的文件系統。

 

命名管道讀寫規則

FIFO又叫命名管道,事實上它與管道確實在下許多相似之處,下面關於規則的討論很體現這個相似。

從FIFO中讀取數據

約定:如果一個進程為了從FIFO中讀取數據而阻塞打開了FIFO,那么稱該進程內的讀操作為設置了阻塞標志的讀操作。

如果有進程寫打開FIFO,且當前FIFO為空,則對於設置了阻塞標志的讀操作來說,將一直阻塞下去,直到有數據可以讀時才繼續執行;對於沒有設置阻塞標志的讀操作來說,則返回0個字節,當前errno值為EAGAIN,提醒以后再試。對於設置了阻塞標志的讀操作來說,造成阻塞的原因有兩種:一、當前FIFO內有數據,但有其它進程在讀這些數據;二、FIFO本身為空。
解阻塞的原因是:FIFO中有新的數據寫入,不論寫入數據量的大小,也不論讀操作請求多少數據量,只要有數據寫入即可。讀打開的阻塞標志只對本進程第一個讀操作施加作用,如果本進程中有多個讀操作序列,則在第一個讀操作被喚醒並完成讀操作后,其它將要執行的讀操作將不再阻塞,即使在執行讀操作時,FIFO中沒有數據也一樣(此時,讀操作返回0)。如果沒有進程寫打開FIFO,則設置了阻塞標志的讀操作會阻塞。如果FIFO中有數據,則設置了阻塞標志的讀操作不會因為FIFO中的字節數少於請求的字節數而阻塞,此時,讀操作會返回FIFO中現有的數據量。從FIFO中寫入數據

約定:如果一個進程為了向FIFO中寫入數據而阻塞打開FIFO,那么稱該進程內的寫操作為設置了阻塞標志的寫操作。

FIFO的長度是需要考慮的一個很重要因素。系統對任一時刻在一個FIFO中可以存在的數據長度是有限制的。它由#define PIPE_BUF定義,在頭文件limits.h中。在Linux和許多其他類UNIX系統中,它的值通常是4096字節,Red Hat Fedora9下是4096,但在某些系統中它可能會小到512字節。

雖然對於只有一個FIFO寫進程和一個FIFO的讀進程而言,這個限制並不重要,但只使用一個FIFO並允許多個不同進程向一個FIFO讀進程發送請求的情況是很常見的。如果幾個不同的程序嘗試同時向FIFO寫數據,能否保證來自不同程序的數據塊不相互交錯就非常關鍵了à也就是說,每個寫操作必須“原子化”。

設置了阻塞標志的寫操作:

當要寫入的數據量不大於PIPE_BUF時,Linux將保證寫入的原子性。如果此時管道空閑緩沖區不足以容納要寫入的字節數,則進入睡眠,直到當緩沖區中能夠容納要寫入的字節數時,才開始進行一次性寫操作。即寫入的數據長度小於等於PIPE_BUF時,那么或者寫入全部字節,或者一個字節都不寫入,它屬於一個一次性行為,具體要看FIFO中是否有足夠的緩沖區。當要寫入的數據量大於PIPE_BUF時,Linux將不再保證寫入的原子性。FIFO緩沖區一有空閑區域,寫進程就會試圖向管道寫入數據,寫操作在寫完所有請求寫的數據后返回。

沒有設置阻塞標志的寫操作:

當要寫入的數據量不大於PIPE_BUF時,Linux將保證寫入的原子性。如果當前FIFO空閑緩沖區能夠容納請求寫入的字節數,寫完后成功返回;如果當前FIFO空閑緩沖區不能夠容納請求寫入的字節數,則返回EAGAIN錯誤,提醒以后再寫。當要寫入的數據量大於PIPE_BUF時,Linux將不再保證寫入的原子性。在寫滿所有FIFO空閑緩沖區后,寫操作返回。FIFO示例

本段給出使用FIFO一個示例,它體現了兩個使用FIFO的典型情景。

創建FIFO

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
int  main ( )
{
          int  res   =  mkfifo ( "/tmp/my_fifo", 0777 ) ;
          if (res   ==  0 )
          {
                  printf ( "FIFO created\n" ) ;
          }
          exit ( EXIT_SUCCESS ) ;
}

 

使用FIFO

#include<errno.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>

FIFO   "/tmp/my_fifo"
//本程序從一個FIFO讀數據,並把讀到的數據打印到標准輸出
//如果讀到字符“Q”,則退出
int  main ( int  argc,   char **  argv )
{
          char  buf_r [100 ] ;
          int  fd ;
          int  nread ;
          if ( (mkfifo (FIFO, O_CREAT )   <  0 )   &&   ( errno   ! =  EEXIST ) )
          {
                  printf ( "不能創建FIFO\n" ) ;
                  exit (1 ) ;
          }

          printf ( "准備讀取數據\n" ) ;
        fd   =  open (FIFO, O_RDONLY, 0 ) ;
          if (fd   ==   -1 )
          {
                  perror ( "打開FIFO" ) ;
                  exit (1 ) ;
          }

          while (1 )
          {
                  if ( (nread   =  read (fd, buf_r, 100 ) )   ==   -1 )
                  {
                          if ( errno   ==  EAGAIN )   printf ( "沒有數據\n" ) ;
                  }

                  //假設取到Q的時候退出
                  if (buf_r [ 0 ] == 'Q' )   break ;

                buf_r [nread ] = 0 ;
                  printf ( "從FIFO讀取的數據為:%s\n", buf_r ) ;
                sleep (1 ) ;
          }

}

 

 


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