Вы здесь

Неименованные каналы

Неименованные каналы pipe – это средство передачи данных между процессами.

Можно представить себе канал как небольшой буфер в ядре операционной системы. С точки зрения процесса канал выглядит как пара открытых файлов – один на чтение и один на запись. Мы можем писать в канал до тех пор пока есть место в буфере, если место в буфере кончится – процесс будет заблокирован на записи. Можем читать из канала, если данных нет – процесс будет заблокирован на чтении. Если закрыть дескриптор отвечающий за запись, то попытка чтения покажет конец файла. Если закрыть дескриптор отвечающий за чтение, то попытка записи приведет к ошибке EPIPE.

Неименованый канал создается вызовом pipe, который заносит в массив int [2] два дескриптора открытых файлов. fd[0] – открыт на чтение, fd[1] – на запись (вспомните STDIN == 0, STDOUT == 1). Канал уничтожается, когда будут закрыты все файловые дескрипторы ссылающиеся на него.

В рамках одного процесса pipe смысла не имеет, передать информацию о нем в произвольный процесс нельзя (имени нет, а номера файловых дескрипторов в каждом процессе свои). Единственный способ использовать pipe – унаследовать дескрипторы при вызове fork (и последующем exec). После вызова fork канал окажется открытым на чтение и запись в родительском и дочернем процессе. Т.е. теперь на него будут ссылаться 4 дескриптора. Теперь надо определиться с направлением передачи данных – если надо передавать данные от родителя к потомку, то родитель закрывает дескриптор на чтение, а потомок дескриптор на запись.

int fd[2];
char c;
pipe(fd);
if( fork() ) { //родитель
    close(fd[0]);
    c=0;
    while(write(fd[1],&c,1) >0)  {
         c++;
     }
} else { //дочерний процесс
    dup2(fd[0],0); //подменили STDIN
    close(fd[0]);
    close(fd[1]);
    execl("prog","prog",NULL); //запустили новую программу для которой STDIN = pipe
}

Оставлять оба дескриптора незакрытыми плохо по двум причинам:

  1. Родитель после записи не может узнать считал ли дочерний процесс данные, а если считал то сколько. Соответственно, если родитель попробует читать из pipe, то, вполне вероятно, он считает часть собственных данных, которые станут недоступными для потомка.

  2. Если один из процессов завершился или закрыл свои дескрипторы, то второй этого не заметит, так как pipe на его стороне по-прежнему открыт на чтение и на запись.

Если надо организовать двунаправленную передачу данных, то можно создать два pipe.