使用 FIFO 与临时文件或管道的目的是什么？

Question

来自 APUE

FIFO 可用于在一系列 shell 命令中复制输出流。这可以防止将数据写入中间磁盘文件（类似于使用管道避免中间磁盘文件）。

但是管道只能用于进程之间的线性连接，而 FIFO 有一个名称，因此它可以用于 非线性连接。

考虑一个需要处理过滤输入流两次的过程。

mkfifo fifo1
prog3 < fifo1 &
prog1 < infile | tee fifo1 | prog2

我们创建 FIFO，然后在后台启动 prog3，从 FIFO 中读取。然后我们启动 prog1 并使用 tee 将其输入发送到 FIFO 和 prog2。

1. FIFO 如何“在一系列 shell 命令中复制输出流”？这不是由teeFIFO 来完成的吗？

2. 在示例中，mkfifo fifo1在当前目录中创建一个文件，并且fifo1似乎可以用常规文件替换。那么FIFO“防止将数据写入中间磁盘文件”的意义何在？

3. 进程之间的“线性连接”和“非线性连接”是什么意思？FIFO可以用于非线性连接，而管道只能用于进程之间的线性连接是什么意思？

谢谢。

Answer 1

1. APUE 说“FIFO可用于复制输出流”，但并不是说 FIFO 实际上复制了输出流。正如您所指出的，复制是tee在示例中完成的。

2. mkfifo创建一个 FIFO，它在包含目录中作为“文件”可见；但是写入 FIFO 与写入文件不同，因为数据永远不会到达磁盘。管道，无论命名还是其他，不提供数据存储，它们提供通信通道；如果没有接收器，管道的写入端无法写入数据，管道只是传递数据，而不存储它。（在大多数系统中的管道是由小内核缓冲区的支持，以提高性能，但是这是一个实现细节。）

3. 进程之间的线性连接是管道，可以表示为线性图。在示例中，您可以将最后一行表示为

   infile ? prog1 ? tee fifo1 ? prog3
   

   这是线性的，但如果你试图表示整个链，减少到处理元素，你需要

   infile ? prog1 ? prog2
                  ? prog3
   

   这是非线性的（图中有一个节点，prog1，它有两个出口节点）。