进程间通信--管道的实现方式

一.管道的基本概念

本质：不同的进程可以看到相同的系统资源

进程退出，管道关闭释放。

管道实现的原理：
创建子进程的时候子进程会继承父进程的文件描述符表
特点：
（1）只能实现单向通信
（2）适用于有血缘关系的进程（多用于父子进程）
（3）面向字节流的服务
（4）依赖文件系统
（5）匿名管道

管道是由内核管理的一个缓冲区(buffer)，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，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。



具体的父子进程间管道的实现：



• 限制管道的大小。实际上，管道是一个固定大小的缓冲区。在Linux
中，该缓冲区的大小为1 页，即4KB，使得它的大小不像文件那样不加检验地增长。使用单个固定缓冲区也会带来问题，比如在写管道时可能变满，当这种情况发生时，随后对管道的write()调用将默认地被阻塞，等待某些数据被读取，以便腾出足够的空间供write()调用写。

[align=left]• 读取进程也可能工作得比写进程快。当所有当前进程数据已被读取时，管道变空。当这种情况发生时，一个随后的read()调用将默认地被阻塞，等待某些数据被写入，这解决了read()调用返回文件结束的问题。[/align]

注意，从管道读数据是一次性操作，数据一旦被读，它就从管道中被抛弃，释放空间以便写更多的数据。

结论：

1、页缓冲区大小：4K

2、总缓冲区大小：64K

读写规则：

1、<4K的数据立即发送，以页为单位

2、>4K的数据，将会分成多个页的数据，分批发送。
最后，附上我写的一个简单的管道：





输出结果：