16.11. Имитация файла на базе именованного канала 581

% mkfifo /path/to/named pipe

Принимающий фрагмент выглядит так:

open(FIFO, < /path/to/named pipe ) or die $,

while (<FIFO>) { print Got $ ,

close(FIFO),

Передающий фрагмент выглядит так:

open(FIFO, > /path/to/named pipe ) or die $1,

print FIFO Smoke this \n ,

close(FlFO),

Комментарий

Именованный канал (также встречается термин FIFO) представляет собой специ-алы1ый файл, используемый в качестве буфера для взаимодействия процессов на одном компьютере. Обычные каналы также позволяют процессам обмениваться данными, но они должны наследовать файловые манипуляторы от своих родителей. Для работы с именованным каналом процессу достаточно знать его имя. В большинстве случаев процессы даже не обязаны сознавать, что они читают данные из FIFO.

Операции чтения и записи для именованных каналов выполняются точно так же, как и для обычных файлов (в отличие от сокетов UNIX, рассматриваемых в главе 17). Данные, записанные в FIFO, буферизуются оиерационной системой, а затем читаются обратно в порядке записи. Поскольку FIFO играет роль буфера для взаимодействия процессов, открытие канала для чтения блокирует его до тех нор, пока другой процесс не откроет его для записи, и наоборот. Если открыть канал для чтения и записи с помощью режима +< функции open, блокировки (в больш1игстве систем) не будет, поскольку ваш процесс сможет и принимать, и передавать данные.

Давайте посмотрим, как использовать именованный канал, чтобы при каждом запуске finger люди получали разные данные. Чтобы создать именованный канал с именем .plan в основном каталоге, воспользуйтесь mkfifo или mknod:

% mkfifo / plan # Есть практически везде

% mknod "/ plan р # На случай, если у вас все же нет mkfifo

В некоторых системах приходится использовать mknod(8). Имена и местонахождение этих программ могут быть другими - обращайтесь к системной документации.

Затем необходимо написать программу, которая будет поставлять данные программам, читающим из файла -/.plan. Мы ограничимся выводом текущей даты и времени (см. пример 16.9).

Пример 16.9. dateplan

#i/usr/bin/perl -w

# dateplan - вывод текущей даты и времени в файл plan

582 Глава 16 • Управление процессами и межпроцессные взаимодействия Пример 16.9 (продолжение)

while (1) {

open(FlFO, •> $ENV{HOME}/.plan")

or die "Couldnt open $ENV{HOME}/.plan for writing: $!\n"; print FIFO "The current time is ", scalar(localtime), "\n"; close FIFO; sleep 1;

К сожалению, такое решение работает не всегда, потому что некоторые варианты finger и соответствующие демоны проверяют размер файла .plan перед тем, как пытаться читать из него. Поскольку именованные каналы в файловой системе представлены в виде специальных файлов нулевого размера, некоторые клиенты и серверы не станут открывать именованный канал и читать из него, и наш фокус не удастся.

В примере с .plan демон был передатчиком. Приемники-демоны тоже встречаются не так уж редко. Например, именованный канал может применяться для ведения централизованного журнала, собирающего данные от нескольких процессов. Программа-сервер читает сообщения из именованного канала и записывает их в базу данных или файл. Клиенты передают сообщения в именованный канал. Такая схема избавляет клиентов от хлопот, связанных с логикой передачи данных, и позволяет легко внести необходимые изменения в реализацию механизма передачи.

В примере 16.10 приведена простая программа для чтения двухстрочных блоков, где первая строка определяет процесс, а вторая - текст сообщения. Все сообщения от httpd игнорируются, а сообщения от login сохраняются в /var/log/login.

Пример 16.10. fifolog

#!/usr/bin/perl -w

# fifolog - чтение и сохранение сообщений из FIFO use 10::File;

$SIG{ALRM} = sub { close(FlFO) }; # Переход к следующему

# процессу в очереди

while (1) {

alarm(O); # Отключить таймер

open(FIF0, "< /tmp/log") or die* "Cant open /tmp/log : $!\n";

alarm(1); # 1 секунда на регистрацию

$service = <FIF0>;

next unless defined $service; # Прерывание или нечего регистрировать chomp $service;

$message = <FIF0>;

next unless defined $message; # Прерывание или нечего регистрировать chomp Smessage;

alarm(O); # Отключить таймеры

16.11. Имитация файла на базе именованного канала 583

# для обработки сообщений

if ($service eq "http") {

# Игнорировать

} elsif (Sservice eq "login") {

# Сохранить в /var/log/login

if ( open(LOG, "» /tmp/login") ) {

print LOG scalar(localtime), " Sservice $message\n"; close(LOG);

} else {

warn "Couldnt log Sservice Smessage to /var/log/login : $!\n";

Программа получилась сложнее предыдущей но нескольким причинам. Прежде всего, мы не хотим, чтобы наш сервер ведения журнала надолго блокировал передатчики. Нетрудно представить ситуацию, при которой злона.меренный или бестолковый передатчик открывает именованный канал для записи, но не передает полного сообщения. По этой причине мы исиользуе.м alarm и SIGALRM для передачи сигналов о нарушениях во время чтения.

При использовании именованных каналов могут возникнуть лишь два исключительных состояния: когда у приемника исчезает передатчик, и ]1аоборот. Если процесс читает из именованного канала, а передатчик закрывает его со своего конца, то иринимающий процесс получит признак конца файла (о возвращает undef). Однако если приемник отключается от канала, то при следующей попытке записи передатчик получит сигнал SIGPIPE. Если игнорировать сигналы о нарушении канала конструкцией $SIG{PIPE} = IGNORE, print возвращает false, а переменной $! присваивается значение EPIPE:

use POSIX qw(:errno h);

$SIG!P1PE} = IGNORE; # . , ,

Sstatus = print FIFO "Are you there?\n"; if (,I Sstatus && $! EPIPE) {

warn "My reader has forsaken me!\n";

next;

Возможно, у вас возник вопрос: «Если сто процессов одновременно пытаются передать данные серверу, как можно быть уверенным в том, что я получу сто разных сообщений, а не хаотическую мешанину из символов или строк разных процессов?» Хороший вопрос. Согласно стандарту POSIX, запись менее PIPE BUF байт будет доставлена автоматически, то есть не перепутается с другими. Значение константы PIPE BUF можно узнать из модуля POSIX:

use POSIX;

print POSIX PIPE BUF, "\n";