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ipc - demo for pipe

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 
S_IREAD00400权限,代表该文件所有者具有可读取的权限。
S_IWUSR 
S_IWRITE00200 权限,代表该文件所有者具有可写入的权限。
S_IXUSR 
S_IEXEC00100 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_CREATO_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removeunlink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closeread

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

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);

}

 

 
;