1. 起因
最近做嵌入式系统，需要用到tar解压显示进度，tar解压显示进度可以用linux shell脚本做出来，但是生产那边需要在液晶上面看到解压进度，然后在设备上移植了ucgui。ucgui没有额外的依赖第三方库，可以看成一个标准c写的小型图形界面，可以显示进度条。但是如何把tar的解压进度传给ucgui呢？?试了好几种方法，最后用命名管道。因为他可以使得两个没有任何关联的进程通信，而且标准的类unix系统都可用。
2. 介绍（转自网络）
进程间通信必须通过内核提供的通道，而且必须有一种办法在进程中标识内核提供的某个通道，前面讲过的匿名管道是用打开的文件描述符来标识的。如果要互相通信的几个进程没有从公共祖先那里继承文件描述符，它们怎么通信呢？内核提供一条通道不成问题，问题是如何标识这条通道才能使各进程都可以访问它？文件系统中的路径名是全局的，各进程都可以访问，因此可以用文件系统中的路径名来标识一个IPC通道。
FIFO和UNIX Domain Socket这两种IPC机制都是利用文件系统中的特殊文件来标识的。
FIFO文件在磁盘上没有数据块，仅用来标识内核中的一条通道，如 prw-rw-r-- 1 simba simba 0 May 21 10:13 p2，文件类型标识为p表示FIFO，文件大小为0。各进程可以打开这个文件进行read/write，实际上是在读写内核通道（根本原因在于这个file结构体所指向的read、write函数和常规文件不一样），这样就实现了进程间通信。UNIX Domain Socket和FIFO的原理类似，也需要一个特殊的socket文件来标识内核中的通道，例如/run目录下有很多系统服务的socket文件：
srw-rw-rw- 1 root root 0 May 21 09:59 acpid.socket
…
文件类型s表示socket，这些文件在磁盘上也没有数据块。
3.实践
一、命名管道（FIFO）
匿名管道应用的一个限制就是只能在具有共同祖先（具有亲缘关系）的进程间通信。
如果我们想在不相关的进程之间交换数据，可以使用FIFO文件来做这项工作，它经常被称为命名管道。
命名管道可以从命令行上创建，命令行方法是使用下面这个命令：
$ mkfifo filename
命名管道也可以从程序里创建，相关函数有：
int mkfifo(const char *filename,mode_t mode);
二、命名管道和匿名管道
匿名管道由pipe函数创建并打开。
命名管道由mkfifo函数创建，打开用open。
FIFO（命名管道）与pipe（匿名管道）之间唯一的区别在它们创建与打开的方式不同，这些工作完成之后，它们具有相同的语义。
The only difference between pipes and FIFOs is the manner in which they are created and opened. Once these tasks have been accomplished, I/O on pipes and FIFOs has exactly the same semantics.
三、命名管道的打开规则
如果当前打开操作是为读而打开FIFO时
O_NONBLOCK disable：阻塞直到有相应进程为写而打开该FIFO
O_NONBLOCK enable：立刻返回成功
如果当前打开操作是为写而打开FIFO时
O_NONBLOCK disable：阻塞直到有相应进程为读而打开该FIFO
O_NONBLOCK enable：立刻返回失败，错误码为ENXIO
需要注意的是打开的文件描述符默认是阻塞的，大家可以写两个很简单的小程序测试一下，主要也就一条语句
int fd = open(“p2”, O_WRONLY); 假设p2是命名管道文件，把打开标志换成 O_RDONLY 就是另一个程序了，可以先运行RD程序，此时会阻塞，再在另一个窗口运行WR程序，此时两个程序都会从open返回成功。非阻塞时也不难测试，open时增加标志位就可以了。
需要注意的是 命令管道与匿名管道的读写规则是一样的，参见这里。
四、命名管道示例
命名管道完成拷贝文件的功能：
/*************************************************************************
> File Name: process_.c
> Author: Simba
> Mail: [email protected]
> Created Time: Sat 23 Feb 2013 02:34:02 PM CST
************************************************************************/
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
#include<string.h>
#include<signal.h>
#define ERR_EXIT(m) \
do { \
perror(m); \
exit(EXIT_FAILURE); \
} while(0)
int main(int argc, char *argv[])
{
mkfifo("tp", 0644);
int infd = open("Makefile", O_RDONLY);
if (infd == -1)
ERR_EXIT("open error");
int outfd;
outfd = open("tp", O_WRONLY);
if (outfd == -1)
ERR_EXIT("open error");
char buf[1024];
int n;
while ((n = read(infd, buf, 1024)) > 0)
write(outfd, buf, n);
close(infd);
close(outfd);
return 0;
}
程序使用mkfifo函数创建一个命名管道文件tp，将Makefile 的文件都读取到tp文件中。
/*************************************************************************
> File Name: process_.c
> Author: Simba
> Mail: [email protected]
> Created Time: Sat 23 Feb 2013 02:34:02 PM CST
************************************************************************/
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
#include<string.h>
#include<signal.h>
#define ERR_EXIT(m) \
do { \
perror(m); \
exit(EXIT_FAILURE); \
} while(0)
int main(int argc, char *argv[])
{
int outfd = open("Makefile2", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
if (outfd == -1)
ERR_EXIT("open error");
int infd;
infd = open("tp", O_RDONLY);
if (infd == -1)
ERR_EXIT("open error");
char buf[1024];
int n;
while ((n = read(infd, buf, 1024)) > 0)
write(outfd, buf, n);
close(infd);
close(outfd);
unlink("tp"); // delete a name and possibly the file it refers to
return 0;
}
五、总结
可以看到跟上面的程序是相反的，即从tp读取到Makefile2，完成拷贝文件的功能，这里用到了一个unlink函数，属于inode_operations系列的一个函数，即inode引用计数减1，当引用计数为0且进程已经关闭文件描述符时，文件将被删除。
作者：s1mba
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/jnu_simba/article/details/8953960
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