Понятие FIFO. Использование системного вызова mknod() для создания FIFO. Функция mkfifo()

Как мы выяснили, доступ к информации о расположении pip'а в операционной системе и его состоянии может быть осуществлен только через таблицу открытых файлов процесса, создавшего pipe , и через унаследованные от него таблицы открытых файлов процессов-потомков. Поэтому изложенный выше механизм обмена информацией через pipe справедлив лишь для родственных процессов, имеющих общего прародителя, инициировавшегосистемный вызов pipe(), или для таких процессов и самого прародителя и не может использоваться для потокового общения с другими процессами. В операционной системе UNIX существует возможность использования pip'а для взаимодействия других процессов, но ее реализация достаточно сложна и лежит далеко за пределами наших занятий.

Для организации потокового взаимодействия любых процессов в операционной системе UNIX применяется средство связи, получившее название FIFO (от First Input First Output) или именованный pipe . FIFO во всем подобенpip’у, за одним исключением: данные о расположении FIFO в адресном пространстве ядра и его состоянии процессы могут получать не через родственные связи, а через файловую систему. Для этого при создании именованногоpip’а на диске заводится файл специального типа, обращаясь к которому процессы могут получить интересующую их информацию. Для создания FIFO используется системный вызов mknod() или существующая в некоторых версиях UNIX функция mkfifo() .

Следует отметить, что при их работе не происходит действительного выделения области адресного пространства операционной системы под именованный pipe , а только заводится файл-метка, существование которой позволяет осуществить реальную организацию FIFO в памяти при его открытии с помощью уже известного нам системного вызова open() .

После открытия именованный pipe ведет себя точно так же, как и неименованный. Для дальнейшей работы с ним применяются системные вызовы read() , write() и close() . Время существования FIFO в адресном пространстве ядра операционной системы, как и в случае с pip’ом, не может превышать время жизни последнего из использовавших его процессов. Когда все процессы, работающие с FIFO, закрывают все файловые дескрипторы, ассоциированные с ним, система освобождает ресурсы, выделенные под FIFO. Вся непрочитанная информация теряется. В то же время файл-метка остается на диске и может использоваться для новой реальной организацииFIFO в дальнейшем.

Использование системного вызова mknod для создания FIFO Прототип системного вызова #include <sys/stat.h> #include <unistd.h> int mknod(char *path, int mode, int dev); Описание системного вызова Нашей целью является не полное описание системного вызова mknod , а только описание его использования для создания FIFO. Поэтому мы будем рассматривать не все возможные варианты задания параметров, а только те из них, которые соответствуют этой специфической деятельности. Параметр dev является несущественным в нашей ситуации, и мы будем всегда задавать его равным 0. Параметр path является указателем на строку, содержащую полное или относительное имя файла, который будет являться меткой FIFO на диске. Для успешного создания FIFO файла с таким именем перед вызовом существовать не должно. Параметр mode устанавливает атрибуты прав доступа различных категорий пользователей к FIFO. Этот параметр задается как результат побитовой операции "или" значенияS_IFIFO, указывающего, что системный вызов должен создать FIFO, и некоторой суммы следующих восьмеричных значений: · 0400 – разрешено чтение для пользователя, создавшего FIFO; · 0200 – разрешена запись для пользователя, создавшего FIFO; · 0040 – разрешено чтение для группы пользователя, создавшего FIFO; · 0020 – разрешена запись для группы пользователя, создавшего FIFO; · 0004 – разрешено чтение для всех остальных пользователей; · 0002 – разрешена запись для всех остальных пользователей. При создании FIFO реально устанавливаемые права доступа получаются из стандартной комбинации параметра mode и маски создания файлов текущего процесса umask, а именно – они равны (0777 & mode) & ~umask. Возвращаемые значения При успешном создании FIFO системный вызов возвращает значение 0, при неуспешном – отрицательное значение.

Функция mkfifo Прототип функции #include <sys/stat.h> #include <unistd.h> int mkfifo(char *path, int mode); Описание функции Функция mkfifo предназначена для создания FIFO в операционной системе. Параметр path является указателем на строку, содержащую полное или относительное имя файла, который будет являться меткой FIFO на диске. Для успешного создания FIFO файла с таким именем перед вызовом функции не должно существовать. Параметр mode устанавливает атрибуты прав доступа различных категорий пользователей к FIFO. Этот параметр задается как некоторая сумма следующих восьмеричных значений: · 0400 – разрешено чтение для пользователя, создавшего FIFO; · 0200 – разрешена запись для пользователя, создавшего FIFO; · 0040 – разрешено чтение для группы пользователя, создавшего FIFO; · 0020 – разрешена запись для группы пользователя, создавшего FIFO; · 0004 – разрешено чтение для всех остальных пользователей; · 0002 – разрешена запись для всех остальных пользователей. При создании FIFO реально устанавливаемые права доступа получаются из стандартной комбинации параметра mode и маски создания файлов текущего процесса umask, а именно – они равны (0777 & mode) & ~umask. Возвращаемые значения При успешном создании FIFO функция возвращает значение 0, при неуспешном – отрицательное значение.

Важно понимать, что файл типа FIFO не служит для размещения на диске информации, которая записывается в именованный pipe . Эта информация располагается внутри адресного пространства операционной системы, а файл является только меткой, создающей предпосылки для ее размещения.

Не пытайтесь просмотреть содержимое этого файла с помощью Midnight Commander (mc)!!! Это приведет к его глубокому зависанию!