FIFO文件实现分析

FIFO文件的操作方法只有open方法（具体实现在fs/fifo.c）。但是，这并不是fifo文件真正的操作方法，其真正的读写方法是根据不同的打开方式而决定的。

FIFO文件的打开操作

第一次打开fifo文件的进程调用fifo_open时，该命名管道的缓冲页面还没有分配，

因此43行中alloc_pipe_info()函数会被执行。

分配所需要的pipe_inode_info数据结构和缓冲页面。以后打开该文件的进程会跳过该部分。

Fifo可以以“只读”、“只写”、“读写”三种方式打开。另外，open系统调用中有flag参数，如果调用fifo_open的进程开始时设置了flag中的O_NONBLOCK参数为1，则在打开的过程中无论是否可以正常打开，进程都不能进入睡眠，必须立即返回。下面具体分析每个打开方式的不同操作。

◆     以“只读”方式打开。即命名管道的读端的几种情况：

a)       如果命名管道的写端已经打开，那么管道的创建就完成了。这时，一般写端（生产者）一般都在睡眠，因此要调用wake_up_partner()将其唤醒。

b)      如果写端没有打开，而且设置了O_NONBLOCK标志，此时尽管读端已经打开，但是没有完成管道的打开，由于进程要求不能等待，因此必须立即返回。

c)       写读没有打开，但是没有设置O_NONBLOCK标志，读进程调用wait_for_partner()函数，进入睡眠状态等待写读打开后将其唤醒。

◆     以“只写”方式打开。即打开命名管道写端的几种情况：

a)       如果命名管道的读端没有打开，并且设置了O_NONBLOCK标志，写端进程就要直接跳转到err处（判断是否有读进程或写进程在睡眠，如果没有就释放pipe_inode_info）执行。否则，让filp的f_op指向write_pipefifo_fops方法。然后管道的写进程计数加1

b)      如果命名管道的读端已经打开，那么写端就完成了命名管道的打开。此时，读端一般都在睡眠等待，应该调用wake_up_partner()将其唤醒。

c)       如果命名管道读端没有打开，那么写端就要调用wait_for_partner()进入睡眠等待，直到读端打开，将其唤醒之后才能返回。

◆     以“读写”方式打开

 

 

读写的方式打开命名管道，相当于同一个进程打开了命名管道的两端，因此不需要等待。但是，也有可能已经有进程已经打开了某一端正在睡眠等待，因此，任意一端第一次打开，就唤醒了正在睡眠的进程。这种打开方式下，真正的操作方法是rdwr_pipefifo_fops。

命名管道一旦建立，以后的读写以及关闭都与普通管道相同。尽管FIFO文件的inode节点是在磁盘上，但是数据只是存在于内存缓存中，与普通管道相同。

分析完FIFO文件的不同打开方式之后，接下来分析各自对应的操作方法。具体实现在

Fs/pipe.c文件中。

首先，我们可以看到在三个操作方法中llseek都调用的是no_llseek。

从代码中，可以发现no_llseek并没有做任何事情，只是在被调用的时候返回错误代码。也就是在FIFO文件中是不能使用seek方法的，对文件的读写只能根据先进先出的顺序进行访问。

接下来，在read_pipefifo_fops和write_pipefifo_fops中分别调用了bad_pipe_w和bad_pipe_r函数：

从代码中，可以看到它们也只是返回错误码，也就是说在pipe中读端写操作是禁止的，在写端读操作同样也是禁止的。

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