学步园

一、概念

    FIFO可以通过名字来访问，创建FIFO是通过一个路径名来相关联，解除了pipe只能在亲属进程中才能使用。

    FIFO是先进先出的队列，没有像lseek这样的功能。FIFO_BUF以前为4096，现在为65535了。

二、创建

    可以通过命令mkfifo或是函数mkfifo()创建FIFO

    #include <sys/types.h><br /> #include <sys/stat.h><br /> int mkfifo(const char * pathname, mode_t mode)<br />

函数成功返回0，失败返回-1.pathname为全路径名，mode参数和open参数中的一样，本质上FIFO就是创建了一个特殊的文件罢了。

如果mkfifo的第一个参数是一个已经存在的路径名时，会返回EEXIST错误，写程序是最好做判断。

一般文件的I/O函数都可以用于FIFO，如close、read、write等等。

三、打开规则

如果当前打开操作是为读而打开FIFO时，若已经有相应进程为写而打开该FIFO，则当前打开操作将成功返回；否则，可能阻塞直到有相应进程为写而打开该FIFO（当前打开操作设置了阻塞标志）；或者，成功返回（当前打开操作没有设置阻塞标志）。

如果当前打开操作是为写而打开FIFO时，如果已经有相应进程为读而打开该FIFO，则当前打开操作将成功返回；否则，可能阻塞直到有相应进程为读而打开该FIFO（当前打开操作设置了阻塞标志）；或者，返回ENXIO错误（当前打开操作没有设置阻塞标志）。

心得：写操作打开FIFO时，如果没有进程为读而打开FIFO，非阻塞状态将返回INSIO错误；阻塞的话将阻塞到有进程为读打开FIFO.

         读操作打开FIFO时，如果没有进程为写打开FIFO,非阻塞状态返回成功；阻塞的话将阻塞到有进程为写而打开FIFO.

四、读写规则

约定：如果一个进程为了从FIFO中读取数据而阻塞打开FIFO，那么称该进程内的读操作为设置了阻塞标志的读操作。

• 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。
• 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。

向FIFO中写入数据：

约定：如果一个进程为了向FIFO中写入数据而阻塞打开FIFO，那么称该进程内的写操作为设置了阻塞标志的写操作。

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；

验证程序1

#include <stdio.h><br /> #include <sys/types.h><br /> #include <errno.h><br /> #include <fcntl.h><br /> #include <string.h><br /> #include <sys/stat.h></p> <p>#define FIFO_SERVER "/mytest/fifo"</p> <p>int main(int argc,char* argv[])<br /> {<br /> int fd;<br /> char w_buf[65536*2];<br /> int w_num;</p> <p> if((mkfifo(FIFO_SERVER,O_CREAT|O_EXCL))<0 )//应景创建过，如果没有unlink,再调用mkfifo时会出错返回<br /> printf("cannot open the fifo!/n");</p> <p> fd=open(FIFO_SERVER,O_WRONLY|O_NONBLOCK,0);//设置为非阻塞<br /> //fd=open(FIFO_SERVER,O_WRONLY,0);//设置为阻塞<br /> if(-1==fd)<br /> {<br /> printf("fd-1/n");<br /> if(errno==ENXIO)<br /> printf("open error!/n");<br /> }<br /> memset(w_buf,0,65536*2);<br /> w_num=write(fd,w_buf,65537);//测试写入数据大于buf时<br /> printf("write data %d/n",w_num);<br /> if(w_num==-1)<br /> {<br /> if(errno==EAGAIN)<br /> printf("write to fifo error,write later!/n");<br /> }<br /> else<br /> printf("write to fifo byte num=%d/n",w_num);</p> <p> while(1){<br /> w_num=write(fd,w_buf,2000);//测试写入数据小于buf时<br /> printf("write data %d/n",w_num);<br /> if(w_num==-1)<br /> {<br /> if(errno==EAGAIN)<br /> printf("write to fifo error,write later!/n");<br /> }<br /> sleep(1);<br /> }<br /> return 1;<br /> }<br />

验证程序2

#include <sys/types.h><br /> #include <sys/stat.h><br /> #include <errno.h><br /> #include <fcntl.h><br /> #include <string.h><br /> #include <stdio.h></p> <p>#define FIFO_SERVER "/mytest/fifo"</p> <p>int main(int argc,char *argv[])<br /> {<br /> char r_buf[65536*2];<br /> int fd;<br /> int r_num;<br /> int ret_size;<br /> if(argc<2)<br /> r_num=2000;<br /> else<br /> r_num=atoi(argv[1]);//每次读的大小，读入参数<br /> printf("requred real read byte %d/n",r_num);<br /> fd=open(FIFO_SERVER,O_RDONLY|O_NONBLOCK,0);<br /> if(fd==-1)<br /> {<br /> printf("open %s for fifo failed!/n",FIFO_SERVER);<br /> return 0;<br /> }<br /> sleep(10);//读打开后先睡10秒不进行read,验证写操作是否会溢出FIFO_BUF<br /> while(1)<br /> {<br /> memset(r_buf,0,65536*2);<br /> ret_size=read(fd,r_buf,r_num);<br /> printf("read data %d/n",ret_size);<br /> if(ret_size==-1)<br /> if(errno==EAGAIN)<br /> printf("no data aviliable!/n");<br /> sleep(1);<br /> }<br /> pause();<br /> unlink(FIFO_SERVER);<br /> return 1;<br /> }</p> <p>

参考资料：UNIX高级编程，很多总结性语句摘自http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-ipc/part1/