打开命名管道的顺序导致可能的竞争条件？

Question

我正在尝试通过命名管道使用 IPC 在两个进程之间创建一个非常基本的客户端服务器通信。

我有 2 个管道，分别是 fifo_client 和 fifo_server

我有以下两个类 fifoclient.c 和 fifoserver.c 具有以下代码行来打开两个管道。

fifoclient.c

int client = open("fifo_client",O_WRONLY);
int server = open("fifo_server",O_RDONLY);

fifoserver.c

int client = open("fifo_client",O_RDONLY);
int server = open("fifo_server",O_WRONLY);

但是，只需更改在fifoserver.c 中打开client 和server 管道的顺序，程序就会冻结。

这是代码冻结时的编写方式：

fifoserver.c

int server = open("fifo_server",O_WRONLY);
int client = open("fifo_client",O_RDONLY);

请注意，在这种情况下，server 管道在 client 管道之前打开。这会导致程序没有响应（可能是竞态条件？）。

谁能解释发生了什么以及为什么？

编辑：

以下是这两个类的完整代码：

fifoserver.c

#define BUFSIZE 20
#include<stdio.h>
#include<fcntl.h>
int main()
{

    char buf[BUFSIZE];
    int client = open("fifo_client",O_RDONLY);
    int server = open("fifo_server",O_WRONLY);
    if( server<0 || client < 0)
    {
        printf("Couldn't open file\n");
        exit(1);
    }

    read(client,buf,BUFSIZE*sizeof(char));
    printf("Client Says: %s\n",buf);
    write(server,"Fine, Thank You!",BUFSIZE*sizeof(char));
    close(server);
    close(client);      
    return 0;
}    

fifoclient.c

#define BUFSIZE 20
#include<stdio.h>
#include<fcntl.h>
int main()
{
    char buf[BUFSIZE];
    int client = open("fifo_client",O_WRONLY);
    int server = open("fifo_server",O_RDONLY);
    if(client <0 || server <0)
    {
         printf("ERROR! Couldn't open file!\n");
         exit(1);
    }
    write(client,"Hello! How are you?",BUFSIZE*sizeof(char));
    read(server,buf,BUFSIZE*sizeof(char));
    printf("Server Says: %s\n",buf);
    close(server);
    close(client);
    return 0;
}

Answer 1

来自man 7 fifo：

内核为每个 FIFO 特殊文件维护一个管道对象，该文件是 由至少一个进程打开。 FIFO 必须在两端打开（读取和 写入），然后才能传递数据。通常，打开 FIFO 块直到 另一端也打开了。

换句话说，您的open() 调用将阻塞，直到管道的另一端有进程。这不是竞争条件——而是死锁。如果进程没有以相同的顺序打开管道，它们将永远相互等待。因此，正如您所注意到的，解决方案是它们都必须以相同的顺序打开 fifo。

Answer 2

fifoclient.c

int client = open("fifo_client",O_WRONLY);

这个在客户端打开会阻塞，直到打开FIFO进行读取。

fifoserver.c

int client = open("fifo_client",O_RDONLY);

本次在服务端打开，会解除之前在客户端打开的阻塞。

现在，当你交换服务器中的行时

int server = open("fifo_server",O_WRONLY);
int client = open("fifo_client",O_RDONLY);

客户端被阻止打开客户端 FIFO，但服务器正试图打开服务器 FIFO 进行写入（这将阻塞直到有人打开它进行读取）。他们中的任何一个都不能继续到将解锁另一个的行。