Читаем Основы программирования в Linux полностью

Теперь рассмотрим, как можно использовать поведение вызова open с флагом, содержащим O_NONBLOCK, 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 #define и проверки правильности количества предоставленных аргументов командной строки:

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#define FIFO_NAME "/tmp/my_fifo"

int main(int argc, char *argv[]) {

 int res;

 int open_mode = 0;

 int i;

 if (argc < 2) {

  fprintf(stderr, "Usage: %s

   O_RDONLY O_WRONLY O_NONBLOCK>\n", *argv);

  exit(EXIT_FAILURE);

 }

2. Полагая, что программа передает тестовые данные, вы задаете параметр open_mode из следующих аргументов:

 for(i = 1; i

  if (strncmp(*++argv, "O_RDONLY", 8) == 0) open_mode |= O_RDONLY;

  if (strncmp(*argv, "O_WRONLY", 8) == 0) open_mode |= O_WRONLY;

  if (strncmp(*argv, "O_NONBLOCK", 10) == 0) open_mode |= O_NONBLOCK;

 }

3. Далее проверьте, существует ли канал FIFO, и при необходимости создайте его. Затем FIFO открывается, и пока программа засыпает на короткое время, выполняется результирующий вывод. В заключение FIFO закрывается.

 if (access(FIFO_NAME, F_OK) == -1) {

  res = mkfifo(FIFO_NAME, 0777);

  if (res != 0) {

   fprintf(stderr, "Gould not create fifo %s\n", FIFO_NAME);

   exit(EXIT_FAILURE);

  }

 }

 printf("Process %d opening FIF0\n", getpid());

 res = open(FIFO_NAME, open_mode);

 printf("Process %d result %d\n", getpid(), res);

 sleep(5);

 if (res != -1) (void)close(res);

 printf("Process %d finished\n", getpid());

 exit(EXIT_SUCCESS);

}

Как это работает

Эта программа позволяет задать в командной строке комбинации значений O_RDONLY, O_WRONLY и O_NONBLOCK, которые вы хотите применить. Делается это сравнением известных строк с параметрами командной строки и установкой (с помощью |=) соответствующего флага при совпадении строки. В программе используется функция access, проверяющая, существует ли уже файл FIFO, и создающая его при необходимости.

Никогда не уничтожайте FIFO, т.к. у вас нет способа узнать, не использует ли FIFO другая программа.

O_RDONLY и O_WRONLY без O_NONBLOCK

Теперь у вас есть тестовая программа, и вы можете проверить комбинации пар. Обратите внимание на то, что первая программа, считыватель, помещена в фоновый режим.

$ ./fifo2 O_RDONLY &

[1] 152

Process 152 opening FIFO

$ ./fifo2 O_WRONLY

Process 153 opening FIFO

Process 152 result 3

Process 153 result 3

Process 152 finished

Process 153 finished

Это, наверное, самое распространенное применение именованных каналов. Оно позволяет читающему процессу стартовать и ждать в вызове open, а затем разрешает обеим программам продолжить выполнение, когда вторая программа откроет канал FIFO. Обратите внимание на то, что и читающий, и пишущий процессы были синхронизированы вызовом open.

Когда процесс в ОС Linux заблокирован, он не потребляет ресурсы ЦП, поэтому этот метод синхронизации очень эффективен с точки зрения использования ЦП.

O_RDONLY с O_NONBLOCK и O_WRONLY

В следующем примере читающий процесс выполняет вызов open и немедленно продолжается, даже если нет ни одного пишущего процесса. Пишущий процесс тоже немедленно продолжает выполняться после вызова open, потому что канал FIFO уже открыт для чтения.

$ ./fifо2 O_RDONLY O_NONBLOCK &

[1] 160

Process 160 opening fifo

$ ./fifo2 O_WRONLY

Process 161 opening FIFO

Process 160 result 3

Process 161 result 3

Process 160 finished

Process 161 finished