До сих пор вы могли передавать данные только между связанными программами, т.е. программами, которые стартовали из общего процесса-предка. Часто это очень неудобно, хотелось бы, чтобы и у несвязанных процессов была возможность обмениваться данными.
Вы можете сделать это с помощью каналов FIFO, часто называемых именованными каналами. Именованный канал — это файл специального типа (помните, что в ОС Linux все, что угодно, — файл!), существующий в виде имени в файловой системе, но ведущий себя как неименованные каналы, которые вы уже встречали.
Вы можете создавать именованные каналы из командной строки и внутри программы. С давних времен программой создания их в командной строке была команда
mknod
:
$ mknod имя_файла p
Однако команды
mknod
нет в списке команд X/Open, поэтому она включена не во все UNIX-подобные системы. Предпочтительнее применять в командной строке
$ mkfifo имя_файла
Примечание
У некоторых более старых версий UNIX была только команда
mknod
. В стандарте X/Open issue 4 Version 2 есть вызов функции
mknod
, но не программа командной строки. ОС Linux, как всегда настроенная дружелюбно, предлагает оба варианта:
mknod
и
mkfifo
.
Внутри программы можете применять два разных вызова:
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
int mkfifo(const char *filename, mode_t mode);
int mknod(const char* filename, mode_t mode | S_IFIFO, (dev_t)0);
Помимо команды
mknod
вы можете использовать функцию
mknod
для создания файлов специальных типов. Единственный переносимый вариант применения этой функции, создающий именованный канал, — использование значения 0 типа
dev_t
и объединений с помощью операции or режима доступа к файлу и
S_IFIFO
. В примерах мы будем применять более простую функцию
mkfifo
.
Итак, выполните упражнение 13.9.
Упражнение 13.9. Создание именованного канала
Далее приведен исходный текст примера fifo1.c.
#include <unistd.h>
#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);
}
Вы можете создать канал и заглянуть в него:
$ ./fifo1
FIFO created
$ ls -lF /tmp/my_fifo
prwxr-xr-x 1 rick users 0 2007-06-16 17:18 /tmp/my_fifo|
Обратите внимание на то, что первый символ вывода —
р
, обозначающий канал. Символ
|
в конце добавлен опцией
– F
команды
ls
и тоже обозначает канал.
Как это работает
Программа применяет функцию
mkfifo
для создания специального файла. Несмотря на то, что запрашиваете режим
0777
, он заменяется пользовательской маской (
umask
), устанавливаемой (в данном случае
022
) точно так же, как при создании обычного файла, поэтому у результирующего файла режим
755
. Если ваша
umask
установлена иначе, например, ее значение
0002
, вы увидите другие права доступа у созданного файла.
Удалить FIFO можно как традиционный файл с помощью команды
rm
или внутри программы посредством системного вызова
unlink
.
Доступ к FIFO
У именованных каналов есть одно очень полезное свойство: поскольку они появляются в файловой системе, их можно применять в командах на месте обычного имени файла. Прежде чем вы продолжите программирование с использованием созданного вами файла FIFO, давайте исследуем поведение такого файла с помощью обычных команд для работы с файлом (упражнение 13.10).
Упражнение 13.10. Организации доступа к файлу FIFO
1. Сначала попробуйте прочесть (пустой) файл FIFO:
$ cat < /tmp/my_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:
$ echo "Hello World" > /tmp/my_fifo
Вы увидите вывод команды
cat
. Если не посылать никаких данных в канал FIFO, команда
cat
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:
$ cat < /tmp/my_fifo &
[1] 1316
$ echo "Hello World" > /tmp/my_fifo
Hello World
[1]+ Done cat </tmp/my_fifo
$
Как это работает
Поскольку в канале FIFO не было данных, обе команды,
cat
и
echo
, приостанавливают выполнение, ожидая, соответственно, поступления каких-нибудь данных и какого-либо процесса для их чтения.