c - IPC FIFO 生产者-消费者死锁

Question

这是制作人。

// speak.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>

#define FIFO_NAME "american_maid"

int main(void)
{
    char s[300];
    int num, fd;

    mknod(FIFO_NAME, S_IFIFO | 0666, 0);

    printf("waiting for readers...\n");
    fd = open(FIFO_NAME, O_WRONLY);
    printf("got a reader--type some stuff\n");

    while (gets(s), !feof(stdin)) {
        if ((num = write(fd, s, strlen(s))) == -1)
            perror("write");
        else
            printf("speak: wrote %d bytes\n", num);
    }

    return 0;
}

这就是消费者。

//tick.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>

#define FIFO_NAME "american_maid"

int main(void)
{
    char s[300];
    int num, fd;

    mknod(FIFO_NAME, S_IFIFO | 0666, 0);

    printf("waiting for writers...\n");
    fd = open(FIFO_NAME, O_RDONLY);
    printf("got a writer\n");

    do {
        if ((num = read(fd, s, 300)) == -1)
            perror("read");
        else {
            s[num] = '\0';
            printf("tick: read %d bytes: \"%s\"\n", num, s);
        }
    } while (num > 0);

    return 0;
}

当我运行它们时，Producer 输出，

waiting for readers...

和消费者产出，

waiting for writers...

speak 找不到读者，打勾。来自 theory here我明白了，open() (speak.c) 将一直​​被阻塞，直到 open() (tick.c) 打开。反之亦然。所以我猜想有一个僵局或发生了什么事。我需要一个解决方案。

Answer 1

看起来您在读者和作者之间存在竞争条件。

要解决此问题，您需要一种在编写器处于“事件状态”之前不启动读取器的方法。为此，我建议制作一个管道并在编写器准备好时写入它。然后，当从 fork 的读取端读取成功时，fifo 准备就绪，读取器应该工作。

您需要在此处使用 fork，因为协调父进程和子进程之间的互斥量非常重要，而且正确完成管道更容易。

此外，您调用了两次 mknod()。当然，它会返回 -1 和 errno == EEXIST，但要更加小心。为避免这种情况，让读取器和写入器成为一个以路径作为参数的函数。

将 writer 重写为 int speak(const char *fifo, int pipefd)，将 reader 重写为 int tick(const char *fifo)。

然后像这样制作一个包装器:

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

const char fifo_name[] /* = ... */;

int speak(const char *fifo, int pipefd);
int tick(const char *fifo);

int main() {
    int pipefd[2];
    pipe(pipefd);

    mknod(fifo_name, S_IFIFO | 0666, 0);

    if (fork() == 0) {
        close(pipefd[0]);
        return speak(fifo_name, pipefd[1]);
    } else {
        close(pipefd[1]);
        char foo;
        read(pipefd[0], &foo, 1);
        return tick(fifo_name);
    }
}

修改您的编写器以在创建 fifo 后(即在调用 open(..., O_WRONLY) 之后)向传递的 fd 打印一个字节(任何内容)。

不要逐字使用我的代码，因为为了简洁起见，我省略了错误检查。