FIFO（First-In-First-Out），又稱命名管道，是一種特殊檔案類型，擁有檔案系統路徑與 inode，允許無親緣關係的進程雙向通訊，解決無名管道僅限父子/兄弟進程的限制。

FIFO vs 無名管道

特性	FIFO (命名管道)	Pipe (無名管道)
檔案系統實體	有，可 ls -l 看到 p 標誌	無，僅存在核心記憶體
存取方式	任意進程 open/read/write/close	僅親緣進程透過 fd 繼承
生命週期	檔案刪除前持續存在	進程結束隨之消失
適用場景	Client/Server、獨立守護進程通訊	Shell 管線、親子進程簡單傳遞

建立 FIFO 的方法

Shell 命令列

$ mkfifo /tmp/myfifo
$ ls -l /tmp/myfifo
prw-r--r-- 1 user user 0 Jan 1 12:00 /tmp/myfifo

C 程式介面

#include 
#include 
#include 
#include 

mode_t old = umask(0);
unlink("/tmp/myfifo");           // 確保不存在
mkfifo("/tmp/myfifo", 0666);     // 建立，權限 0666
umask(old);

// 或使用 mknod
mknod("/tmp/myfifo", S_IFIFO | 0666, 0);

讀寫操作與阻塞特性

• open() 預設阻塞：O_RDONLY 等待寫入端開啟；O_WRONLY 等待讀取端開啟。
• 非阻塞模式：O_NONBLOCK，讀端立即返回，寫端無讀者時收到 SIGPIPE 或 EPIPE。
• 單次寫入 PIPE_BUF（POSIX 保證 ≥ 512 bytes，Linux 4096 bytes）內資料為原子操作，不會交錯。

典型應用模式

生產者/消費者

# 終端機 1（消費者）
$ cat /tmp/myfifo

# 終端機 2（生產者）
$ echo "hello" > /tmp/myfifo
$ cat large_file > /tmp/myfifo

Client/Server 架構

# Server 持續監聽
while true; do
  cat /tmp/server_fifo | while read cmd; do
    process "$cmd" > /tmp/client_fifo_$client_pid
  done
done

# Client 發送請求並讀取回應
echo "request_data" > /tmp/server_fifo
cat /tmp/client_fifo_$$

注意事項

• 讀寫端至少一方開啟前，另一方 open 會阻塞；設計時需避免死結。
• 進程異常終止未關閉 fd，管道仍殘留，建議搭配 trap "rm -f /tmp/fifo" EXIT 清理。
• 高效能場景考慮 Unix Domain Socket（支援雙向、傳遞 fd、封包邊界）。

FIFO 以檔案介面統一進程通訊，簡單通用，是 Shell 腳本與輕量級 IPC 的首選。