4.7. Некоторые свойства именованных и неименованных каналов

4.7. Некоторые свойства именованных и неименованных каналов

Некоторые свойства именованных и неименованных каналов, относящиеся к их открытию, а также чтению и записи данных, заслуживают более пристального внимания. Прежде всего можно сделать дескриптор неблокируемым двумя способами. 

1. При вызове open указать флаг O_NONBLOCK. Например, первый вызов open в листинге 4.9 мог бы выглядеть так:

writefd = Open(FIFO1, O_WRONLY | O_NONBLOCK, 0);

2. Если дескриптор уже открыт, можно использовать fcntl для включения флага O_NONBLOCK. Этот прием нужно применять для программных каналов, поскольку для них не вызывается функция open и нет возможности указать флаг O_NONBLOCK при ее вызове. Используя fcntl, мы сначала получаем текущий статус файла с помощью F_GETFL, затем добавляем к нему с помощью побитового логического сложения (OR) флаг O_NONBLOCK и записываем новый статус с помощью команды F_SETFL:

int flags;

if ((flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0)) < 0) err_sys("F_GETFL error");

flags |= O_NONBLOCK;

if (fcntl(fd, F_SETFL, flags) < 0) err_sys("F_SETFL error");

Будьте аккуратны с программами, которые просто устанавливают требуемый флаг, поскольку при этом сбрасываются все прочие флаги состояния:

/* Неправильное отключение блокировки */

if (fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0) err_sys("F_SETFL error");

Таблица 4.1 иллюстрирует действие флага, отключающего блокировку, при открытии очереди и при чтении данных из пустого программного канала или канала FIFO.

Таблица 4.1. Действие флага O_NONBLOCK на именованные и неименованные каналы 

Операция Наличие открытых каналов Блокировка включена (по умолчанию) Флаг O_NONBLOCK установлен
Открытие (open) FIFO только для чтения FIFO открыт на запись Возвращается код успешного завершения операции Возвращается код успешного завершения операции
Открытие (open) FIFO только для чтения FIFO не открыт на запись Процесс блокируется, пока FIFO не будет открыт на запись Возвращается код успешного завершения операции
Открытие (open) FIFO только для записи FIFO открыт на чтение Возвращает код успешного завершения операции Возвращает код успешного завершения операции
Открытие (open) FIFO только для записи FIFO не открыт на чтение Блокируется до тех пор, пока FIFO не будет открыт на чтение Возвращает ошибку с кодом ENXIO
Чтение (read) из пустого программного канала или FIFO Программный канал или FIFO открыт на запись Блокируется до тех пор, пока в программный канал или FIFO не будут помещены данные или они не будут закрыты всеми процессами, которыми они были открыты на запись Возвращает ошибку с кодом EAGAIN
Чтение (read) из пустого программного канала или FIFO Программный канал или FIFO не открыт на запись read возвращает 0 (конец файла) read возвращает 0 (конец файла)
Запись (write) в программный канал или FIFO Программный канал или FIFO открыт на чтение (См. в тексте) (См. в тексте)
Запись (write) в программный канал или FIFO Программный канал или FIFO не открыт на чтение Программному потоку посылается сигнал SIGPIPE Программному потоку посылается сигнал SIGPIPE 

Запомните несколько дополнительных правил, действующих при чтении и записи данных в программные каналы и FIFO.

? При попытке считать больше данных, чем в данный момент содержится в программном канале или FIFO, возвращается только имеющийся объем данных. Нужно предусмотреть обработку ситуации, в которой функция read возвращает меньше данных, чем было запрошено.

? Если количество байтов, направленных на запись функции write, не превышает значения PIPE_BUF (ограничение, устанавливаемое стандартом Posix, о котором более подробно рассказывается в разделе 4.11), то ядро гарантирует атомарность операции записи. Это означает, что если два процесса запишут данные в программный канал или FIFO приблизительно одновременно, то в буфер будут помещены сначала все данные от первого процесса, а затем от второго, либо наоборот. Данные от двух процессов при этом не будут смешиваться. Однако если количество байтов превышает значение PIPEBUF, атомарность операции записи не гарантируется.

ПРИМЕЧАНИЕ

Posix.1 требует, чтобы значение PIPE_BUF равнялось по меньшей мере 512. Характерные значения, встречающиеся на практике, лежат в диапазоне от 1024 (BSD/OS 3.1) до 5120 байт (Solaris 2.6). В разделе 4.11 приведен текст программы, выводящей значение этой константы.

? Установка флага O_NONBLOCK не влияет на атомарность операции записи в про-грaммный канал или FIFO — она определяется исключительно объемом посылаемых данных в сравнении с величиной PIPE_BUF. Однако если для прогрaммнoгo канала или FIFO отключена блокировка, возвращаемое функцией write значение зависит от количества байтов, отправленных на запись, и наличия свободного места в пpoгрaммнoм канале или FIFO. Если количество байтов не превышает величины PIPE_BUF, то:

 ? Если в канале достаточно места для записи требуемого количества данных, они будут переданы все сразу.

 ? Если места в пpoгрaммнoм канале или FIFO недостаточно для записи требуемого объема данных, происходит немедленное завершение работы функции с возвратом ошибки EAGAIN. Поскольку установлен флаг O_NONBLOCK, процесс не может быть заблокирован, но в то же время ядро не может принять лишь часть данных, так как при этом невозможно гарантировать атомарность операции записи. Поэтому ядро возвращает ошибку, сообщающую процессу о необходимости попытаться произвести запись еще раз.

? Если количество байтов превышает значение PIPE_BUF, то:

 ? Если в программном канале или FIFO есть место хотя бы для одного байта, ядро передает в буфер ровно столько данных, сколько туда может поместиться, и это переданное количество возвращается функцией write.

 ? Если в программном канале или FIFO свободное место отсутствует, происходит немедленное завершение работы с возвратом ошибки EAGAIN.

? При записи в программный канал или FIFO, не открытый для чтения, ядро посылает сигнал SIGPIPE:

 ? Если процесс не принимает (catch) и не игнорирует SIGPIPE, выполняется действие по умолчанию — завершение работы процесса.

 ? Если процесс игнорирует сигнал SIGPIPE или перехватывает его и возвращается из подпрограммы его обработки, write возвращает ошибку с кодом EPIPE.

ПРИМЕЧАНИЕ

SIGPIPE считается синхронным сигналом, что означает, что он привязан к конкретному программному потоку, а именно тому, который вызвал функцию write. Простейшим способом обработки сигнала является его игнорирование (установка SIG_IGN) и предоставление функции write возможности вернуть ошибку с кодом EPIPE. В приложении всегда должна быть предусмотрена обработка ошибок, возвращаемых функцией write, а вот определить, что процесс был завершен сигналом SIGPIPE, сложнее. Если сигнал не перехватывается, придется посмотреть на статус завершения работы процесса (termination status) из интерпретатора команд, чтобы узнать, что процесс был принудительно завершен сигналом и каким именно сигналом. В разделе 5.13 [24] о сигнале SIGPIPE рассказывается более подробно.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

(8.7) Под W2k не хотят работать некоторые программы, требующие интенсивного обращения к CD приводу, такие как Audiograbber, CDEx, программы для записи CD-RW, некоторые DVD декодеры, и т. д..

Из книги Win2K FAQ (v. 6.0) автора Шашков Алексей

(8.7) Под W2k не хотят работать некоторые программы, требующие интенсивного обращения к CD приводу, такие как Audiograbber, CDEx, программы для записи CD-RW, некоторые DVD декодеры, и т. д.. Многие программы, требующие непрерывного потока данных идущих на или с CD/DVD привод, нуждаются в


7.4. Под XP не хотят работать некоторые программы, требующие интенсивного обращения к CD приводу, такие как Audiograbber, CDEx, программы для записи CD-RW, некоторые DVD декодеры, и т. д..

Из книги WinXP FAQ (Часто задаваемые вопросы по ОС Windows XP) автора Шашков Алексей

7.4. Под XP не хотят работать некоторые программы, требующие интенсивного обращения к CD приводу, такие как Audiograbber, CDEx, программы для записи CD-RW, некоторые DVD декодеры, и т. д.. Многие программы, требующие непрерывного потока данных идущих на или с CD/DVD привод, нуждаются в


Использование именованных каналов

Из книги Системное программирование в среде Windows автора Харт Джонсон М

Использование именованных каналов Функция CreateNamedPipe создает первый экземпляр именованного канала и возвращает дескриптор. При вызове этой функции указывается также максимально допустимое количество экземпляров каналов, а следовательно, и количество клиентов,


Создание именованных каналов

Из книги Разработка приложений в среде Linux. Второе издание автора Джонсон Майкл К.

Создание именованных каналов Серверами именованных каналов могут быть только системы на основе Windows NT (как обычно, здесь имеются в виду версия 4.0 и последующие); системы на базе Windows 9x могут выступать только в роли клиентов.Прототип функции CreateNamedPipe представлен ниже. HANDLE


Подключение клиентов именованных каналов

Из книги Искусство программирования на языке сценариев командной оболочки автора Купер Мендель

Подключение клиентов именованных каналов Как показано на рис. 11.2, для подключения клиента к именованному каналу применяется функция CreateFile, при вызове которой указывается имя именованного канала. Часто клиент и сервер выполняются на одном компьютере, и в этом случае для


Функции состояния именованных каналов

Из книги автора

Функции состояния именованных каналов Предусмотрены две функции, позволяющие получать информацию о состоянии каналов, и еще одна функция, позволяющая устанавливать данные состояния канала. Краткая характеристика этих функций приводится ниже, а одна из этих функций


Функции подключения именованных каналов

Из книги автора

Функции подключения именованных каналов После создания именованного канала сервер может ожидать подключения клиента (осуществляемого с помощью функции CreateFile или функции CallNamedFile, описанной далее в этой главе), используя для этого функцию ConnectNamedPipe, которая является


Подключение клиентов и серверов именованных каналов

Из книги автора

Подключение клиентов и серверов именованных каналов Операции по подключению клиентов и серверов к именованным каналам выполняются в описанном ниже порядке. Сначала мы рассмотрим последовательность операций, выполняемых сервером, при помощи которых сервер создает


Функции транзакций именованных каналов

Из книги автора

Функции транзакций именованных каналов На рис. 11.2 показана типичная конфигурация клиента, в которой клиент выполняет следующие операции:• Открывает экземпляр канала, создавая долговременное соединение с сервером и занимая экземпляр канала.• Периодически посылает


Сравнение именованных каналов и сокетов

Из книги автора

Сравнение именованных каналов и сокетов Именованные каналы, описанные в главе 11, очень похожи на сокеты, но в способах их использования имеются значительные различия.• Именованные каналы могут быть ориентированными на работу с сообщениями, что значительно упрощает


Сравнение серверов именованных каналов и сокетов

Из книги автора

Сравнение серверов именованных каналов и сокетов Установка соединения с несколькими клиентами при использовании сокетов требует выполнения повторных вызовов функции accept. Каждый из вызовов возвращает очередной подключенный сокет. По сравнению с именованными каналами


Сравнение клиентов именованных каналов и сокетов

Из книги автора

Сравнение клиентов именованных каналов и сокетов В случае именованных каналов необходимо последовательно вызывать функции WaitNamedPipe и CreateFile. Если же используются сокеты, этот порядок вызовов обращается, поскольку можно считать, что функция socket создает сокет, а функция


Защита именованных каналов

Из книги автора

Защита именованных каналов Хотя соответствующая часть кода в листинге программы 11.3 опущена, сервер, полный программный код которого находится на Web-сайте книги, предоставляет возможность защиты его именованных каналов для предотвращения доступа к ним пользователей, не


11.4.1. Создание входных точек устройств и именованных каналов

Из книги автора

11.4.1. Создание входных точек устройств и именованных каналов Процессы создают файлы устройств и именованных каналов в файловой системе с помощью вызова mknod().#include <fcntl.h>#include <unistd.h>int mknod(const char *pathname, mode_t mode, dev_t dev);pathname — это имя файла, который нужно создать, mode — это и


11.6. Создание неименованных каналов

Из книги автора

11.6. Создание неименованных каналов Неименованные каналы подобны именованным, но они в файловой системе не существуют. Они не имеют путевых имен, ассоциированных с ними, и все они и их следы исчезают после того, как последний файловый дескриптор, ссылающийся на них,