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三菱FX系列PLC教程 49 —— FX系列的先入先出写入指令（FIFO）
三菱FX系列PLC教程
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虚拟JTAG实例演示之FIFO简单读写
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简介：通过一个实例来演示怎么在具体项目中使用虚拟JTAG，本例通过虚拟JTAG来操作FPGA内部的FIFO。
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FIFO使用经验2（读写使能与级联）
& 11:27:45
/ 个人分类：
FIFO写数据时，写使能与数据是对齐的，读数时，在波形上看，数据比读使能晚一个周期。若是FIFO级练的话，后一级FIFO的写使能要比上一级FIFO的读使能晚一周期，这样才能衔接上。FIFO有时被称为命名管道。管道只能由相关进程使用，但是，通过FIFO，不相关进程也能交换数据。FIFO的路径名存在于文件系统中，一般的文件I/O函数都可用于FIFO。
创建FIFO类似于创建文件：
#include &sys/types.h&
#include &sys/stat.h&
int& mkfifo (const char* pathname,& mode_t mode) ;
其中pathname是一个普通的Unix路径名，它是该FIFO的名字。
mode参数指定文件权限位，类似于open的第二个参数
mkfifo已隐含指定O_CREAT|O_EXCL。即它要么创建一个新的FIFO，要么返回一个EEXIST错误。如果不希望创建一个新的FIFO，那就应调用open而不是mkfifo。
要打开一个已存在的FIFO或创建一个新的FIFO，应先调用mkfifo，检查它是否返回EEXIST错误，若返回则改为调用open。
当打开(open)一个FIFO时，非阻塞标志产生下列影响：
1、一般情况，若当前尚无任何进程打开FIFO来写，那么打开该FIFO读的进程将阻塞。同样，只写open要阻塞到某个其他进程为读而打开它。
2、如果指定了O_NONBLOCK，则只读open立即返回。但是，若当前尚无任何进程打开FIFO来读，那么只写open将出错返回-1。
（管道、FIFO都可设置为非阻塞。）
类似于管道，若用write写一个尚无进程为读而打开的FIFO，则产生信号SIGPIPE。若用read读一个已关闭的FIFO，则会读到一个文件结束标志。
【注意】写操作的原子性
一个给定的FIFO有多个写进程是很常见的。（其名字在文件系统名中，所有进程都可见）
若不希望多个进程所写数据互相穿插，则需要考虑原子写操作。常量PIPE_BUF说明了可被原子地写到FIFO的最大数据量。（进程一次向FIFO写入的数据大小不要超过PIPE_BUF）
FIFO的用途：用于客户进程--服务器进程应用程序中
FIFO的真正优势在于：服务器可以是一个长期运行的进程（例如守护进程），而且与其客户可以无亲缘关系。
作为服务器的守护进程以某个众所周知的路径名创建一个FIFO，并打开该FIFO来读。此后某个时刻启动的客户打开该FIFO来写，并将其请求通过该FIFO发送出去。（客户到服务器）
每个客户在启动时创建自己的FIFO，所用的路径名含有自己的进程ID。每个客户把自己的请求写入服务器的众所周知的FIFO中，该请求含有客户的进程ID以及一个请求文件路径名，服务器根据客户进程ID可以知道客户FIFO的路径名。
//注意：此为迭代型服务器。若有多个客户端请求，服务器会先处理完一个，再处理下一个。
#include &unistd.h&
#include &sys/types.h&
#include &sys/stat.h&
#include &fcntl.h&
#include &errno.h&
#include &string.h&
#include &stdio.h&
#define MAXLINE 1024
#define SERV_FIFO &./fifo.serv&
#define FILE_MODE (S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH)
//在文件系统中创建的FIFO的访问权限位
main(int argc, char** argv)
//从自己的FIFO读
//向进程对应的FIFO写
//文件描述符
buff[MAXLINE] ;
fifoname[MAXLINE] ;
//创建服务器的FIFO
if ((mkfifo(SERV_FIFO, FILE_MODE) & 0) && (errno != EEXIST))
printf(&can't create %s&, SERV_FIFO) ;
//打开服务器FIFO的读、写端
readfifo = open(SERV_FIFO, O_RDONLY, 0) ;
//读取来自客户端的请求
while ((n = read(readfifo, buff, MAXLINE)) & 0)
if (buff[n-1] == '\n')
buff[--n] = '\0' ;
//获取客户端的进程ID号
if ((ptr = strchr(buff, ' ')) == NULL)
printf(&bogus request: %s&, buff) ; //伪造的客户请求
*ptr++ = 0 ;
//根据客户端进程ID打开客户端FIFO
snprintf(fifoname, sizeof(fifoname), &./fifo.%s&, buff) ;
if ((writefifo = open(fifoname, O_WRONLY, 0)) & 0)
printf(&cannot open : %s&, fifoname) ;
//向客户端FIFO中写入客户所请求的文件内容
if ((fd = open(ptr, O_RDONLY)) & 0)
//打开文件出错，向客户端返回错误信息
snprintf(buff+n, sizeof(buff) - n, &:can't open, %s\n&, strerror(errno)) ;
n = strlen(ptr) ;
write(writefifo, ptr, n) ;
close(writefifo) ;
while ((n = read(fd, buff, MAXLINE)) & 0)
write(writefifo, buff, n) ;
close(writefifo) ;
close(fd) ;
//客户端知道服务器端FIFO的名字，且服务器知道它维护的FIFO的名字是
fifo.进程ID
//---------------客户端-------------
#include &unistd.h&
#include &sys/types.h&
#include &sys/stat.h&
#include &fcntl.h&
#include &errno.h&
#include &string.h&
#include &stdio.h&
#define MAXLINE 1024
#define SERV_FIFO &./fifo.serv&
#define FILE_MODE (S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH)
main(int argc, char** argv)
fifoname[MAXLINE] ;
buff[MAXLINE] ;
//创建自己的FIFO 用于接收服务器端的数据
pid = getpid() ;
snprintf(fifoname, sizeof(fifoname), &./fifo.%ld&, (long)pid) ;
if (mkfifo(fifoname, FILE_MODE) & 0 && (errno != EEXIST))
printf(&can't create %s&, fifoname) ;
//构造请求消息
snprintf(buff, sizeof(buff), &%ld &, (long)pid) ;
len = strlen(buff) ;
ptr = buff +
fgets(ptr, MAXLINE - len, stdin) ; //从键盘获取请求文件路径
len = strlen(buff) ;
//打开服务器的FIFO 向其中写入消息
writefifo = open(SERV_FIFO, O_WRONLY, 0) ;
write(writefifo, buff, len) ;
//打开自己的FIFO 读取来自服务器的应答数据
readfifo = open(fifoname, O_RDONLY, 0) ;
while ((n = read(readfifo, buff, MAXLINE)) & 0)
write(STDOUT_FILENO, buff, n) ;
close(readfifo) ;
unlink(fifoname) ;
注意，此程序有一些不足：服务器进程不能判断一个客户进程是否崩溃终止，这就使得客户进程专用的FIFO会遗留在文件系统中。
此为迭代式服务器，另一种设计是并发服务器。即每个客户一个子进程服务器。每当有一个客户请求到达时，这种服务器就让主进程调用fork派生出一个新的子进程。该新子进程处理相应的客户请求，直到完成为止。
管道和FIFO的特征之一是它们的数据是一个字节流。这是UNIX的原生I/O模型。进程往其中写入的是字节流，系统不对它作解释。如果需要某种解释，写进程和读进程就得先验地同意这种解释，并亲自去做。（即我们可以人为地定义规则，对字节流解释）
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