尝试打开四个以上的命名管道(FIFO)后,Node.js fs.open()挂起

时间:2018-10-02 12:42:48

标签: javascript c++ node.js fifo ulimit

我有一个node.js进程,需要从其他进程作为IPC方法馈送的多个命名管道中进行读取。

我意识到打开并创建来自四个以上fifos的读取流后,fs似乎不再能够打开fifos并只能挂在那里。

考虑到可以同时打开数千个文件而没有麻烦(例如,在以下脚本中将mkfifo替换为touch),看来这个数字有点低。

我在MacOS 10.13上使用node.js v10.1.0和在Ubuntu 16.04上使用node.js v8.9.3进行了测试,


错误的脚本

还有显示此行为的脚本:

var fs = require("fs");
var net = require("net");
var child_process = require('child_process');

var uuid = function() {
    for (var i = 0, str = ""; i < 32; i++) {
        var number = Math.floor(Math.random() * 16);
        str += number.toString(16);
    }
    return str;
}

function setupNamedPipe(cb) {
    var id = uuid();
    var fifoPath = "/tmp/tmpfifo/" + id;

    child_process.exec("mkfifo " + fifoPath, function(error, stdout, stderr) {
        if (error) {
            return;
        }

        fs.open(fifoPath, 'r+', function(error, fd) {
            if (error) {
                return;
            }

            var stream = fs.createReadStream(null, {
                fd
            });
            stream.on('data', function(data) {
                console.log("FIFO data", data.toString());
            });
            stream.on("close", function(){
                console.log("close");
            });
            stream.on("error", function(error){
                console.log("error", error);
            });

            console.log("OK");
            cb();
        });
    });
}

var i = 0;
function loop() {
    ++i;
    console.log("Open ", i);
    setupNamedPipe(loop);
}

child_process.exec("mkdir -p /tmp/tmpfifo/", function(error, stdout, stderr) {
    if (error) {
        return;
    }

    loop();
});

此脚本不会在他后面清理,请不要忘记rm -r /tmp/tmpfifo

Repl.it link


注意,该问题的以下部分与我已经尝试回答的问题有关,但可能并非该问题的重点


此脚本有两个有趣的事实

  • 在其中一个FIFO中写入两次(即echo hello > fifo)时,节点便可以再打开一个fifo,但不再从我们写入的那个FIFO中接收
  • 通过直接提供到fifo的路径(而不是fd)创建读取流时,脚本不再阻塞,但显然不再接收任何FIFO中写入的内容

调试信息

然后我尝试验证这是否与某些操作系统限制有关,例如打开的文件描述符的数量。

在Mac上ulimit -a的输出是

core file size          (blocks, -c) 0
data seg size           (kbytes, -d) unlimited
file size               (blocks, -f) unlimited
max locked memory       (kbytes, -l) unlimited
max memory size         (kbytes, -m) unlimited
open files                      (-n) 256
pipe size            (512 bytes, -p) 1
stack size              (kbytes, -s) 8192
cpu time               (seconds, -t) unlimited
max user processes              (-u) 1418
virtual memory          (kbytes, -v) unlimited

没有任何限制指向4。


C ++暂定

然后我尝试用C ++编写类似的脚本。 在C ++中,脚本成功打开了一百个fifo。

请注意,两种实现之间存在一些差异。在C ++中,

  • 该脚本仅打开fifos,
  • 没有尝试性的阅读方式
  • 并且没有多线程

#include <string>
#include <cstring>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <iostream>

int main(int argc, char** argv)
{

    for (int i=0; i < 100; i++){
        std::string filePath = "/tmp/tmpfifo/" + std::to_string(i);
        auto hehe = open(filePath.c_str(), O_RDWR);
        std::cout << filePath << " " << hehe << std::endl;
    }

    return 0;
}

作为旁注,需要在执行脚本之前创建fifo,例如使用

for i in $(seq 0 100); do mkfifo /tmp/tmpfifo/$i; done


与Node.js潜在相关的问题

经过一番搜索,它似乎也与Node.js Github上的该问题有关:

https://github.com/nodejs/node/issues/1941

但是人们似乎在抱怨相反的行为(fs.open()抛出EMFILE错误并且没有默默挂起...)


如您所见,我试图在多个方向进行搜索,所有这些使我想到了我的问题:

您知道什么可能导致此行为吗?

谢谢

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

所以我在Node.js Github上问了一个问题,https://github.com/nodejs/node/issues/23220

从解决方案中:

  

处理FIFO当前有些棘手。

     

默认情况下,open()系统调用在FIFO上处于阻塞状态,直到管道的另一侧也已打开。由于Node.js使用线程池进行文件系统操作,因此在open()调用未完成的地方打开多个管道会耗尽该线程池。

     

解决方案是在非阻塞模式下打开文件,但是存在这样的困难,即其他fs调用在构建时并未考虑非阻塞文件描述符; net.Socket是。

     

因此,解决方案如下所示:

fs.open('path/to/fifo/', fs.constants.O_RDONLY | fs.constants.O_NONBLOCK, (err, fd) => {
  // Handle err
  const pipe = new net.Socket({ fd });
  // Now `pipe` is a stream that can be used for reading from the FIFO.
});