Linux FIFO进程间通信读写操作详解

资源摘要信息:"Linux FIFO是一种基于文件系统的第一进先出（First In, First Out）的进程间通信（IPC）机制。它允许不相关的进程之间进行数据交换。FIFO文件在文件系统中以特殊的文件形式存在，因此也被称为命名管道（Named Pipes）。Linux FIFO与传统的匿名管道（Anonymous Pipes）不同，后者通常用于有亲缘关系的进程间通信。命名管道提供了一个路径名，这个路径名可以被任何进程用来通过标准的文件I/O操作进行读写。 进程间通信（IPC）是操作系统中不同进程之间进行数据交换的一种机制。在Linux系统中，有多种进程间通信的方式，如管道、消息队列、信号量、共享内存和套接字等。FIFO是其中一种较为简单的方式，适用于那些需要进行单向数据流通信的场景。 FIFO的使用涉及两个步骤：首先，需要创建一个FIFO文件，这可以在命令行中使用`mkfifo`命令，或者在程序中调用`mkfifo`或`mkfifoat`函数来完成。创建了FIFO文件之后，一个进程可以通过打开FIFO文件进行写操作，而另一个进程则通过打开同一个FIFO文件进行读操作。这种通信是单向的，如果需要双向通信，则需要创建两个FIFO文件，分别用于读写操作。 Linux下的FIFO通信机制具有以下几个特点： 1. 通信的单向性：FIFO通常用于单向数据流，如果要进行双向通信，则需要两个FIFO文件。 2. 可持续性：与匿名管道不同，FIFO不会在使用完毕后自动消失，它们在文件系统中保持存在，直到显式地被删除。 3. 无亲缘关系限制：传统的匿名管道仅限于有亲缘关系的进程间的通信，而FIFO没有这个限制。 4. 程序复杂性：相比其它IPC机制，如共享内存，FIFO编程相对简单，但其性能可能不如共享内存高。 5. 同步机制：FIFO通信是同步的，读操作会阻塞直到有数据可读，写操作也会阻塞直到有空间可写。 在实际开发中，FIFO被广泛用于网络编程、分布式系统以及各种需要进程间通信的场景。比如，网络服务程序可以使用FIFO来接收来自客户端的请求，并通过另一个FIFO将处理结果返回给客户端。由于FIFO文件在文件系统中具有持久性，因此它们也可以被用于日志记录，或者在程序启动和关闭时交换信息。 在Linux系统编程中，FIFO的读写操作通常通过标准的文件I/O函数，如`open()`, `read()`, `write()`, `close()`等来完成。由于FIFO是一种文件类型，因此可以利用文件权限控制对FIFO文件的访问，这在多用户系统中特别有用。 总的来说，FIFO是一种简单有效且容易实现的进程间通信方式，在需要实现简单的数据交换任务时，使用FIFO可以减少程序设计的复杂度，提高开发效率。"