man2/pipe.2

   1 .\" Copyright (C) 2005, 2008, Michael Kerrisk <mtk.manpages@gmail.com>
   2 .\" (A few fragments remain from an earlier (1992) version by
   3 .\" Drew Eckhardt <drew@cs.colorado.edu>.)
   4 .\"
   5 .\" %%%LICENSE_START(VERBATIM)
   6 .\" Permission is granted to make and distribute verbatim copies of this
   7 .\" manual provided the copyright notice and this permission notice are
   8 .\" preserved on all copies.
   9 .\"
  10 .\" Permission is granted to copy and distribute modified versions of this
  11 .\" manual under the conditions for verbatim copying, provided that the
  12 .\" entire resulting derived work is distributed under the terms of a
  13 .\" permission notice identical to this one.
  14 .\"
  15 .\" Since the Linux kernel and libraries are constantly changing, this
  16 .\" manual page may be incorrect or out-of-date.  The author(s) assume no
  17 .\" responsibility for errors or omissions, or for damages resulting from
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  21 .\" professionally.
  22 .\"
  23 .\" Formatted or processed versions of this manual, if unaccompanied by
  24 .\" the source, must acknowledge the copyright and authors of this work.
  25 .\" %%%LICENSE_END
  26 .\"
  27 .\" Modified by Michael Haardt <michael@moria.de>
  28 .\" Modified 1993-07-23 by Rik Faith <faith@cs.unc.edu>
  29 .\" Modified 1996-10-22 by Eric S. Raymond <esr@thyrsus.com>
  30 .\" Modified 2004-06-17 by Michael Kerrisk <mtk.manpages@gmail.com>
  31 .\" Modified 2005, mtk: added an example program
  32 .\" Modified 2008-01-09, mtk: rewrote DESCRIPTION; minor additions
  33 .\"     to EXAMPLE text.
  34 .\" 2008-10-10, mtk: add description of pipe2()
  35 .\"
  36 .TH PIPE 2 2019-03-06 "Linux" "Linux Programmer's Manual"
  37 .SH NAME
  38 pipe, pipe2 \- create pipe
  39 .SH SYNOPSIS
  40 .nf
  41 .B #include <unistd.h>
  42 .PP
  43 /* On Alpha, IA-64, MIPS, SuperH, and SPARC/SPARC64; see NOTES */
  44 .B struct fd_pair {
  45 .B "    long fd[2];"
  46 .B "};"
  47 .B struct fd_pair pipe();
  48 .PP
  49 /* On all other architectures */
  50 .BI "int pipe(int " pipefd "[2]);"
  51
  52 .BR "#define _GNU_SOURCE" "             /* See feature_test_macros(7) */"
  53 .BR "#include <fcntl.h>" "              /* Obtain O_* constant definitions */
  54 .B #include <unistd.h>
  55 .PP
  56 .BI "int pipe2(int " pipefd "[2], int " flags );
  57 .fi
  58 .SH DESCRIPTION
  59 .BR pipe ()
  60 creates a pipe, a unidirectional data channel that
  61 can be used for interprocess communication.
  62 The array
  63 .IR pipefd
  64 is used to return two file descriptors referring to the ends of the pipe.
  65 .IR pipefd[0]
  66 refers to the read end of the pipe.
  67 .IR pipefd[1]
  68 refers to the write end of the pipe.
  69 Data written to the write end of the pipe is buffered by the kernel
  70 until it is read from the read end of the pipe.
  71 For further details, see
  72 .BR pipe (7).
  73 .PP
  74 If
  75 .IR flags
  76 is 0, then
  77 .BR pipe2 ()
  78 is the same as
  79 .BR pipe ().
  80 The following values can be bitwise ORed in
  81 .IR flags
  82 to obtain different behavior:
  83 .TP
  84 .B O_CLOEXEC
  85 Set the close-on-exec
  86 .RB ( FD_CLOEXEC )
  87 flag on the two new file descriptors.
  88 See the description of the same flag in
  89 .BR open (2)
  90 for reasons why this may be useful.
  91 .TP
  92 .BR O_DIRECT " (since Linux 3.4)"
  93 .\" commit 9883035ae7edef3ec62ad215611cb8e17d6a1a5d
  94 Create a pipe that performs I/O in "packet" mode.
  95 Each
  96 .BR write (2)
  97 to the pipe is dealt with as a separate packet, and
  98 .BR read (2)s
  99 from the pipe will read one packet at a time.
 100 Note the following points:
 101 .RS
 102 .IP * 3
 103 Writes of greater than
 104 .BR PIPE_BUF
 105 bytes (see
 106 .BR pipe (7))
 107 will be split into multiple packets.
 108 The constant
 109 .BR PIPE_BUF
 110 is defined in
 111 .IR <limits.h> .
 112 .IP *
 113 If a
 114 .BR read (2)
 115 specifies a buffer size that is smaller than the next packet,
 116 then the requested number of bytes are read,
 117 and the excess bytes in the packet are discarded.
 118 Specifying a buffer size of
 119 .BR PIPE_BUF
 120 will be sufficient to read the largest possible packets
 121 (see the previous point).
 122 .IP *
 123 Zero-length packets are not supported.
 124 (A
 125 .BR read (2)
 126 that specifies a buffer size of zero is a no-op, and returns 0.)
 127 .RE
 128 .IP
 129 Older kernels that do not support this flag will indicate this via an
 130 .B EINVAL
 131 error.
 132 .IP
 133 Since Linux 4.5,
 134 .\" commit 0dbf5f20652108106cb822ad7662c786baaa03ff
 135 .\" FIXME . But, it is not possible to specify O_DIRECT when opening a FIFO
 136 it is possible to change the
 137 .B O_DIRECT
 138 setting of a pipe file descriptor using
 139 .BR fcntl (2).
 140 .TP
 141 .B O_NONBLOCK
 142 Set the
 143 .BR O_NONBLOCK
 144 file status flag on the open file descriptions
 145 referred to by the new file descriptors.
 146 Using this flag saves extra calls to
 147 .BR fcntl (2)
 148 to achieve the same result.
 149 .SH RETURN VALUE
 150 On success, zero is returned.
 151 On error, \-1 is returned, and
 152 .I errno
 153 is set appropriately.
 154 .PP
 155 On Linux (and other systems),
 156 .BR pipe ()
 157 does not modify
 158 .I pipefd
 159 on failure.
 160 A requirement standardizing this behavior was added in POSIX.1-2016.
 161 .\" http://austingroupbugs.net/view.php?id=467
 162 The Linux-specific
 163 .BR pipe2 ()
 164 system call
 165 likewise does not modify
 166 .I pipefd
 167 on failure.
 168 .SH ERRORS
 169 .TP
 170 .B EFAULT
 171 .I pipefd
 172 is not valid.
 173 .TP
 174 .B EINVAL
 175 .RB ( pipe2 ())
 176 Invalid value in
 177 .IR flags .
 178 .TP
 179 .B EMFILE
 180 The per-process limit on the number of open file descriptors has been reached.
 181 .TP
 182 .B ENFILE
 183 The system-wide limit on the total number of open files has been reached.
 184 .TP
 185 .B ENFILE
 186 The user hard limit on memory that can be allocated for pipes
 187 has been reached and the caller is not privileged; see
 188 .BR pipe (7).
 189 .SH VERSIONS
 190 .BR pipe2 ()
 191 was added to Linux in version 2.6.27;
 192 glibc support is available starting with
 193 version 2.9.
 194 .SH NOTES
 195 .\" See http://math-atlas.sourceforge.net/devel/assembly/64.psabi.1.33.ps.Z
 196 .\" for example, section 3.2.1 "Registers and the Stack Frame".
 197 The SystemV ABI on some architectures allows the use of more than one register
 198 for returning multiple values; several architectures
 199 (namely, Alpha, IA-64, MIPS, SuperH, and SPARC/SPARC64)
 200 (ab)use this feature in order to implement the
 201 .BR pipe ()
 202 system call in a functional manner:
 203 the call doesn't take any arguments and returns
 204 a pair of file descriptors as the return value on success.
 205 The glibc
 206 .BR pipe ()
 207 wrapper function transparently deals with this.
 208 See
 209 .BR syscall (2)
 210 for information regarding registers used for storing second file descriptor.
 211 .SH CONFORMING TO
 212 .BR pipe ():
 213 POSIX.1-2001, POSIX.1-2008.
 214 .PP
 215 .BR pipe2 ()
 216 is Linux-specific.
 217 .SH EXAMPLE
 218 .\" fork.2 refers to this example program.
 219 The following program creates a pipe, and then
 220 .BR fork (2)s
 221 to create a child process;
 222 the child inherits a duplicate set of file
 223 descriptors that refer to the same pipe.
 224 After the
 225 .BR fork (2),
 226 each process closes the file descriptors that it doesn't need for the pipe
 227 (see
 228 .BR pipe (7)).
 229 The parent then writes the string contained in the program's
 230 command-line argument to the pipe,
 231 and the child reads this string a byte at a time from the pipe
 232 and echoes it on standard output.
 233 .SS Program source
 234 .EX
 235 #include <sys/types.h>
 236 #include <sys/wait.h>
 237 #include <stdio.h>
 238 #include <stdlib.h>
 239 #include <unistd.h>
 240 #include <string.h>
 241
 242 int
 243 main(int argc, char *argv[])
 244 {
 245     int pipefd[2];
 246     pid_t cpid;
 247     char buf;
 248
 249     if (argc != 2) {
 250         fprintf(stderr, "Usage: %s <string>\en", argv[0]);
 251         exit(EXIT_FAILURE);
 252     }
 253
 254     if (pipe(pipefd) == \-1) {
 255         perror("pipe");
 256         exit(EXIT_FAILURE);
 257     }
 258
 259     cpid = fork();
 260     if (cpid == \-1) {
 261         perror("fork");
 262         exit(EXIT_FAILURE);
 263     }
 264
 265     if (cpid == 0) {    /* Child reads from pipe */
 266         close(pipefd[1]);          /* Close unused write end */
 267
 268         while (read(pipefd[0], &buf, 1) > 0)
 269             write(STDOUT_FILENO, &buf, 1);
 270
 271         write(STDOUT_FILENO, "\en", 1);
 272         close(pipefd[0]);
 273         _exit(EXIT_SUCCESS);
 274
 275     } else {            /* Parent writes argv[1] to pipe */
 276         close(pipefd[0]);          /* Close unused read end */
 277         write(pipefd[1], argv[1], strlen(argv[1]));
 278         close(pipefd[1]);          /* Reader will see EOF */
 279         wait(NULL);                /* Wait for child */
 280         exit(EXIT_SUCCESS);
 281     }
 282 }
 283 .EE
 284 .SH SEE ALSO
 285 .BR fork (2),
 286 .BR read (2),
 287 .BR socketpair (2),
 288 .BR splice (2),
 289 .BR tee (2),
 290 .BR vmsplice (2),
 291 .BR write (2),
 292 .BR popen (3),
 293 .BR pipe (7)