Основы программирования в Linux

1. Сначала попробуйте прочесть (пустой) файл FIFO:

2. Теперь попытайтесь записать в FIFO. Вам придется использовать другой терминал, поскольку первая команда в данный момент "зависла" в ожидании появления каких-нибудь данных в FIFO:

Вы увидите вывод команды

. Если не посылать никаких данных в канал FIFO, команда будет ждать до тех пор, пока вы не прервете ее выполнение, традиционно комбинацией клавиш <Ctrl>+<C>.

3. Можно выполнить обе команды одновременно, переведя первую в фоновый режим:

Как это работает

Поскольку в канале FIFO не было данных, обе команды,

и , приостанавливают выполнение, ожидая, соответственно, поступления каких-нибудь данных и какого-либо процесса для их чтения.

На третьем шаге процесс

с самого начала заблокирован в фоновом режиме. Когда делает доступными некоторые данные, команда читает их и выводит в стандартный вывод. Обратите внимание на то, что она затем завершается, не дожидаясь дополнительных данных. Программа не блокируется, т.к. канал уже закрылся, когда завершилась вторая команда, поместившая данные в FIFO, поэтому вызовы в программе вернут 0 байтов, обозначая этим конец файла.

Теперь, когда вы посмотрели, как ведут себя каналы FIFO при обращении к ним с помощью программ командной строки, давайте рассмотрим более подробно программный интерфейс, предоставляющий больше возможностей управления операциями чтения и записи при организации доступа к FIFO.

Основное ограничение при открытии канала FIFO состоит в том, что программа не может открыть FIFO для чтения и записи с режимом

. Если программа нарушит это ограничение, результат будет непредсказуемым. Это очень разумное ограничение, т.к., обычно канал FIFO применяется для передачи данных в одном направлении, поэтому нет нужды в режиме . Процесс стал бы считывать обратно свой вывод, если бы канал был открыт для чтения/записи.

Если вы действительно хотите передавать данные между программами в обоих направлениях, гораздо лучше использовать пару FIFO или неименованных каналов, по одному для каждого направления передачи, или (что нетипично) явно изменить направление потока данных, закрыв и снова открыв канал FIFO. Мы вернемся к двунаправленному обмену данными с помощью каналов FIFO чуть позже в этой главе.

Другое различие между открытием канала FIFO и обычного файла заключается в использовании флага

(второй параметр функции ) со значением . Применение этого режима изменяет способ обработки не только вызова , но и запросов и для возвращаемого файлового дескриптора.

Существует четыре допустимых комбинации значений

, и флага. Рассмотрим их все по очереди.

В этом случае вызов

блокируется, он не вернет управление программе до тех пор, пока процесс не откроет этот FIFO для записи. Это похоже на первый пример с командой .

Теперь вызов

завершится успешно и вернет управление сразу, даже если канал FIFO не был открыт для записи каким-либо процессом.

В данном случае вызов

будет заблокирован до тех пор, пока процесс не откроет тот же канал FIFO для чтения.

Этот вариант вызова всегда будет возвращать управление немедленно, но если ни один процесс не открыл этот канал FIFO для чтения,

вернет ошибку, -1, и FIFO не будет открыт. Если есть процесс, открывший FIFO для чтения, возвращенный файловый дескриптор может использоваться для записи в канал FIFO.

Выполните упражнение 13.11.

Теперь рассмотрим, как можно использовать поведение вызова

с флагом, содержащим , для синхронизации двух процессов. Вместо применения нескольких программ-примеров вы напишите одну тестовую программу fifo2.c, которая позволит исследовать поведение каналов FIFO при передаче ей разных параметров.

1. Начните с заголовочных файлов, директивы

и проверки правильности количества предоставленных аргументов командной строки: