Организация взаимодействия процессов через pipe и FIFO в UNIX

Написание, компиляция и запуск программы для организации двунаправленной связи между родственными процессами через pipe

Pipe служит для организации однонаправленной или симплексной связи. Если бы в предыдущем примере мы попытались организовать через pipe двустороннюю связь, когда процесс-родитель пишет информацию в pipe , предполагая, что ее получит процесс-ребенок, а затем читает информацию из pip’а, предполагая, что ее записал порожденный процесс, то могла бы возникнуть ситуация, в которой процесс-родитель прочитал бы собственную информацию, а процесс-ребенок не получил бы ничего. Для использования одного pip’а в двух направлениях необходимы специальные средства синхронизации процессов, о которых речь идет в лекциях "Алгоритмы синхронизации" (лекция 5) и "Механизмы синхронизации" (лекция 6). Более простой способ организации двунаправленной связи между родственными процессами заключается в использовании двух pipe. Модифицируйте программу из предыдущего примера (раздел "Прогон программы для организации однонаправленной связи между родственными процессами через pipe ") для организации такой двусторонней связи, откомпилируйте ее и запустите на исполнение.

Необходимо отметить, что в некоторых UNIX-подобных системах (например, в Solaris2) реализованы полностью дуплексные pip’ы [ 27 ] .. В таких системах для обоих файловых дескрипторов, ассоциированных с pip'ом, разрешены и операция чтения, и операция записи. Однако такое поведение не характерно для pip’ов и не является переносимым.

Особенности поведения вызовов read() и write() для pip'а

Системные вызовы read() и write() имеют определенные особенности поведения при работе с pip’ом, связанные с его ограниченным размером, задержками в передаче данных и возможностью блокирования обменивающихся информацией процессов. Организация запрета блокирования этих вызовов для pipe выходит за рамки нашего курса.

Будьте внимательны при написании программ, обменивающихся большими объемами информации через pipe . Помните, что за один раз из pip’а может прочитаться меньше информации, чем вы запрашивали, и за один раз в pipe может записаться меньше информации, чем вам хотелось бы. Проверяйте значения, возвращаемые вызовами!

Одна из особенностей поведения блокирующегося системного вызова read() связана с попыткой чтения из пустого pip'а. Если есть процессы, у которых этот pipe открыт для записи, то системный вызов блокируется и ждет появления информации. Если таких процессов нет, он вернет значение 0 без блокировки процесса. Эта особенность приводит к необходимости закрытия файлового дескриптора, ассоциированного с входным концом pip'a, в процессе, который будет использовать pipe для чтения ( close (fd[1] ) в процессе-ребенке в программе из раздела "Прогон программы для организации однонаправленной связи между родственными процессами через pipe "). Аналогичной особенностью поведения при отсутствии процессов, у которых pipe открыт для чтения, обладает и системный вызов write() , с чем связана необходимость закрытия файлового дескриптора, ассоциированного с выходным концом pip'a, в процессе, который будет использовать pipe для записи ( close (fd[0] ) в процессе-родителе в той же программе).

Задача повышенной сложности: определите размер pipe для вашей операционной системы.