#Linux#进程间通信# 管道(pipe)-匿名管道pipe

我们通常把一个进程连接到另一个进程的一个数据流称为一个“管道”，通常是用作把一个进程的输出通过管道连接到另一个进程的输入。管道本质上是内核的一块缓存。内核使用环形队列机制，借助内核缓冲区(4k)实现。

管道是Unix中最古老的进程间通信的形式；
我们把从一个进程连接到另一个进程的一个数据流称为一个“管道”；
管道的实质就是操作系统所提供的一块内存；

每个管道只有一个页面作为缓冲区，该页面是按照环形缓冲区的方式来使用的。这种访问方式是典型的“生产者——消费者”模型。当“生产者”进程有大量的数据需要写时，而且每当写满一个页面就需要进行睡眠等待，等待“消费者”从管道中读走一些数据，为其腾出一些空间。相应的，如果管道中没有可读数据，“消费者” 进程就要睡眠等待，具体过程如下图所示：

管道是由内核管理的一个缓冲区，相当于我们放入内存中的一个纸条。管道的一端连接一个进程的输出。这个进程会向管道中放入信息。管道的另一端连接一个进程的输入，这个进程取出被放入管道的信息。一个缓冲区不需要很大（内核缓冲区(4k)），它被设计成为环形的数据结构，以便管道可以被循环利用。当管道中没有信息的话，从管道中读取的进程会等待，直到另一端的进程放入信息。当管道被放满信息的时候，尝试放入信息的进程会等待，直到另一端的进程取出信息。当两个进程都终结的时候，管道也自动消失。

匿名管道

匿名管道是基于文件描述符的通信方式。实现两个进程间的通信时必须通过fork创建子进程，实现父子进程之间的通信。

单独创建一个无名管道，并没有任何实际的意义。我们一般是在一个进程在由pipe()创建管道后，一般再由fork一个子进程，然后通过管道实现父子进程间的通信(因此也不难推出，只要两个进程中存在亲缘关系,这里的亲缘关系指的是具有共同的祖先，都可以采用管道方式来进行通信）。

1. 父进程调用pipe函数创建管道，得到两个文件描述符fd[0]、fd[1]指向管道的读端和写端。
2. 父进程调用fork创建子进程，那么子进程也有两个文件描述符指向同一管道。
3. 父进程关闭管道读端，子进程关闭管道写端。父进程可以向管道中写入数据，子进程将管道中的数据读出。由于管道是利用环形队列实现的，数据从写端流入管道，从读端流出，这样就实现了进程间通信。

匿名管道读写规则：

当没有数据可读时：O_NONBLOCK disable：read调用阻塞，即进程暂停执行，一直等到有数据来到为止；O_NONBLOCK enable：read调用返回-1，errno值为EAGAIN；（基于不同版本linux内核返回值可能存在差异，Linux5.4.6返回值-EAGAIN）
当管道满的时候：O_NONBLOCK disable：write 调用阻塞，直到有进程读走数据；O_NONBLOCK enable：调用返回 -1，error 值为EAGAIN；（基于不同版本linux内核返回值可能存在差异，Linux5.4.6返回值-EAGAIN）
如果所有的管道写端对应的文件描述符被关闭，则read返回0；（基于不同版本linux内核返回值可能存在差异，Linux5.4.6返回当前已读取的字节大小）
如果所有管道读端对应的文件描述符被关闭，则write操作会产生信号SIGPIPE，进而可能导致write进程退出；（基于不同版本linux内核返回值可能存在差异，Linux5.4.6返回值-EPIPE）
当要写入的数据量不大于PIPE_BUF时，linux将保证写入的原子性；
当要写入的数据量大于PIPE_BUF时，linux将不在保证写入的原子性；

匿名管道特点：

只能用于具有公共祖先的进程（具有亲缘关系的进程）之间进行通信；通常，一个管道由一个进程创建，然后该进程调用fork,此后父子进程之间就可应用该管道。
管道提供流式服务（管道所传送的数据是无格式的，这要求管道的读出方与写入方必须事先约定好数据的格式，如多少字节算一个消息等）。
写入管道中的数据遵循先入先出的规则。
一般而言，进程退出，管道释放，所以管道的生命周期随进程。
一般而言，内核会对管道操作进行同步与互斥（写满就不写，读完就不读）。
管道是半双工的（一边进一遍出），数据只能向一个方向流动；需要双方通信时，需要建立两个管道。

#Linux#进程间通信# 管道(pipe)-匿名管道pipe相关推荐

【Linux】进程间通信--管道（匿名管道和命名管道）
文章目录前言进程间通信的目的管道匿名管道管道特点站在文件描述符角度理解管道匿名管道通信读写特点命名管道命名管道的原理命名管道的创建命名管道完成两个不同进程通信匿名管道和命名管道 ...
C++学习：第六章Linux高级编程 - （七）信号、sigqueue、sigaction、IPC、管道、匿名管道
回顾: 1. 信号的作用 2. 理解信号: 软中断可靠与不可靠信号 kill -l 3. 信号发送与注册 kill/raise alarm setitimer signal 4. 信号的屏蔽 sig ...
Linux系统编程：pipe匿名管道的使用，实现linux命令下管道命令
pipe函数介绍函数原型int pipe(int pipefd[2]) 来创建匿名管道; 传出2个fd 文件描述符,pipefd[0]表示匿名管道的读端,pipefd[1]表示匿名管道的写端.有这个 ...
Linux：进程间通信（创建匿名管道，父子进程间通信，兄弟进程间通信）
过一遍管道的基础知识: 1.本质:存在于高速缓存区,属于伪文件,不占用磁盘空间.缓冲区大小默认4K,可根据实际情况适当调整 2.读端和写端各自对应一个文件描述符,数据从写端流入,读端流出 3.操作管道 ...
php+管道+pipe管道,C++ 匿名管道执行DOS命令
最近在开发一个项目.需要PHP Sock连接到服务器中执行DOS 命令 , 所以想到了命名管道 CreatePipe 其函数原型BOOL CreatePipe( PHANDLE hReadPipe, ...
linux 进程间通信及makefile 无名管道/有名管道/共享内存/信号/消息队列
http://www.voidcn.com/article/p-hxvuiypm-mr.html https://www.cnblogs.com/wuyida/archive/2013/02/03/6 ...
Linux——进程间通信的常见方法(管道、信号、共享映射区、本地套接字)、管道的了解与简单用法
进程间通信IPC的原理: 常见的进程间通信方式有: 管道(使用最简单) 信号(开销最小) 共享映射区(无血缘关系) 本地套接字(最稳定) 二.管道的特质与基本用法内核借助环形队列机制,使用内核缓冲区 ...
进程间通信之管道（匿名管道与命名管道）
进程间通信之管道进程间通信管道什么是管道管道分类--1.匿名管道匿名管道举例管道的特点管道分类--2.命名管道创建一个命名管道举例命名管道的打开规则匿名管道与命名管道的区别具体 ...
管道通过匿名管道在进程间双向通信
参考网址:http://www.xuebuyuan.com/1959215.html 我的测试代码: Pipe_Server_VC6_Console.exe : 1 #include <wind ...

#Linux#进程间通信# 管道(pipe)-匿名管道pipe

#Linux#进程间通信# 管道(pipe)-匿名管道pipe相关推荐

最新文章

热门文章