管道及其容量

标签：管道

1、管道

管道是一种最基本的IPC机制,由pipe函数创建：

#include <unistd.h>

int pipe(int filedes[2]);

调用pipe函数时在内核中开辟一块缓冲区(称为管道)用于通信,它有一个读端一个写端,然后通过filedes参数传出给用户程序两个文件描述符,filedes[0]指向管道的读端,filedes[1]指向管道的写端。所以管道在用户程序看起来就像一个打开的文件,通过read(filedes[0]);或者write(filedes[1]);向这个文件读写数据其实是在读写内核缓冲区。

pipe函数调用成功返回0,调用失败返回-1。

2、分类

1）匿名管道：只能应用于有血缘关系的进程

2）命名管道：应用于不同进程，包括有血缘关系的

3、匿名管道

（1）匿名管道的特点：

1）只支持单向通信

2）只能应用于有血缘关系的进程

3）提供流服务

4）管道的生命周期随进程（管道未关闭在进程结束时管道会自动被关闭）

（2）四种场景

场景一：

写端写了一段后不再写入，不关闭写端；读端一直读，读完管道的所有内容后会阻塞，一直到写端再次写入。

场景二：

写端一直写，读端读了一段时间后停止读取，也不关闭读端，等到管道写满后，会停止写入。

场景三：

写端一直写，读端读了一段时间后停止读取，并且关闭读端，写端会收到SIGPIE信号，写端异常退出。

场景四：

写端写了一段后不再写入，并且关闭写端；读端一直读，读完管道所有的内容后，关闭。

4、匿名管道

（1）命名管道

管道的一个不足之处是没有名字，因此，只能用于具有亲缘关系的进程间通信，在命名管道（named pipe或FIFO）提出后，该限制得到了克服。FIFO不同于管道之处在于它提供一个路径名与之关联，以FIFO的文件形式存储于文件系统中。命名管道是一个设备文件，因此，即使进程与创建FIFO的进程不存在亲缘关系，只要可以访问该路径，就能够通过FIFO相互通信。值得注意的是，FIFO(first input first output)总是按照先进先出的原则工作，第一个被写入的数据将首先从管道中读出。

（2）创建

Linux下有两种方式创建命名管道：

一是在Shell下交互地建立一个命名管道，二是在程序中使用系统函数建立命名管道。

（3）特点

5) 支持异步重叠I/O操作。

5、管道容量

当管道一端不断地读取数据，另一端却不输出数据。根据linux的实现机制当管道读满是输出端自动阻塞。那么管道的容量是多少呢？

程序：

结果：

当j等于16是阻塞，说明容量为64K。

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