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Linux系统管道和有名管道的通信机制 (3)

发布时间:2019-09-13 20:47:18

1.4 管道应用实例: 实例一:用于shell 管道可用于输入输出重定向,它将一个命令的输出直接定向到另一个命令的输入。比如,当在某个shell程序(Bourne shell或C shell等)键入who│wc -l后,相应shell程序将创建who以及wc两个进程和这两个进程间的管道。考虑命令行:$kill -l $kill -l | grep SIGRTMIN 运行结果如下: 30) SIGPWR 31) SIGSYS 32) SIGRTMIN 33) SIGRTMIN+134) SIGRTMIN+2 35) SIGRTMIN+3 36) SIGRTMIN+4 37) SIGRTMIN+538) SIGRTMIN+6 39) SIGRTMIN+7 40) SIGRTMIN+8 41) SIGRTMIN+942) SIGRTMIN+10 43) SIGRTMIN+11 44) SIGRTMIN+12 45) SIGRTMIN+1346) SIGRTMIN+14 47) SIGRTMIN+15 48) SIGRTMAX-15 49) SIGRTMAX-14

实例二:用于具有亲缘关系的进程间通信 下面例子给出了管道的具体应用,父进程通过管道发送一些命令给子进程,子进程解析命令,并根据命令作相应处理。 #include #include main(){int pipe_fd[2];pid_t pid;char r_buf[4];char** w_buf[256];int childexit=0;int i;int cmd;memset(r_buf,0,sizeof(r_buf));if(pipe(pipe_fd)<0){printf("pipe create error\n");return -1;}if((pid=fork())==0)//子进程:解析从管道中获取的命令,并作相应的处理{printf("\n");close(pipe_fd[1]);sleep(2);while(!childexit){ read(pipe_fd[0],r_buf,4);cmd=atoi(r_buf);if(cmd==0){printf("child: receive command from parent over\n now child process exit\n");childexit=1;}else if(handle_cmd(cmd)!=0)return;sleep(1);}close(pipe_fd[0]);exit();}else if(pid>0)//parent: send commands to child{close(pipe_fd[0]);w_buf[0]="003";w_buf[1]="005";w_buf[2]="777";w_buf[3]="000";for(i=0;i<4;i++)write(pipe_fd[1],w_buf,4);close(pipe_fd[1]);} }//下面是子进程的命令处理函数(特定于应用):int handle_cmd(int cmd){if((cmd<0)||(cmd>256))//suppose child only support 256 commands{printf("child: invalid command \n");return -1;}printf("child: the cmd from parent is %d\n", cmd);return 0;}

1.5管道的局限性 管道的主要局限性正体现在它的特点上: 只支持单向数据流; 只能用于具有亲缘关系的进程之间; 没有名字; 管道的缓冲区是有限的(管道制存在于内存中,在管道创建时,为缓冲区分配一个页面大小); 管道所传送的是无格式字节流,这就要求管道的读出方和写入方必须事先约定好数据的格式,比如多少字节算作一个消息(或命令、或记录)等等。 2、 有名管道概述及相关API应用 2.1 有名管道相关的关键概念 管道应用的一个重大限制是它没有名字,因此,只能用于具有亲缘关系的进程间通信,在有名管道(named pipe或FIFO)提出后,该限制得到了克服。FIFO不同于管道之处在于它提供一个路径名与之关联,以FIFO的文件形式存在于文件系统中。这样,即使与FIFO的创建进程不存在亲缘关系的进程,只要可以访问该路径,就能够彼此通过FIFO相互通信(能够访问该路径的进程以及FIFO的创建进程之间),因此,通过FIFO不相关的进程也能交换数据。值得注意的是,FIFO严格遵循先进先出(first in first out),对管道及FIFO的读总是从开始处返回数据,对它们的写则把数据添加到末尾。它们不支持诸如lseek()等文件定位操作。 2.2 有名管道的创建 #include #include int mkfifo(const char * pathname, mode_t mode)

该函数的第一个参数是一个普通的路径名,也就是创建后FIFO的名字。第二个参数与打开普通文件的open()函数中的mode 参数相同。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,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的函数就可以了。一般文件的I/O函数都可以用于FIFO,如close、read、write等等。 2.3 有名管道的打开规则 有名管道比管道多了一个打开操作:open。 FIFO的打开规则: 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)。对打开规则的验证参见附2。

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