目錄
行程間是怎么通信的
管道
匿名管道
匿名管道是如何實作行程間通信
內核角度理解匿名管道
管道的讀寫規則
情景1
情景2
情景3
? 情景4
命名管道
創建命名管道
命令列方式創建
函式創建
命名管道的應用場景
場景1
場景2
場景3
行程間是怎么通信的
之前我們說過，行程與行程之間是相互獨立的，它們的資料也是絕對獨立的，那么如果一個行程要向另一個行程發送資料，就需要借助第三方資源，這個第三方資源必須讓這兩個行程都能看到，且通信的時候，互不影響對方，在內核中，有幾種方式能夠實作行程通信，今天要講的是管道
管道
所謂的管道，是記憶體中的一個快取檔案，行程A在管道寫入資料，實際是寫入到內核中的快取檔案中，行程B從管道中讀取資料，實際是從內核的快取檔案中讀取資料，
管道的傳輸資料是單向的，只能由一個行程寫入，一個行程讀出，
匿名管道
概念
匿名管道是沒有名字的，它是特殊檔案，它只創建在記憶體中，不存在我們磁盤中，即用完就銷毀了，#include<unistd.h>
int pipe（int fd[2]);
功能：在內核中創建一個匿名管道
引數：
fd:檔案描述符陣列，其中將f[0]存盤讀端的檔案描述符，fd[1]存盤寫端的檔案描述符，
回傳值：成功回傳0，失敗回傳-1.
匿名管道一般適用于有血緣關系之間的通信，例如父子行程，兄弟行程 等
匿名管道是如何實作行程間通信
1.父行程利用pipe創建出一個匿名管道，得到的檔案表示符指向管道的讀端和寫端
2.利用fork生成一個子行程，子行程的檔案描述符也指向管道的讀端和寫端，
3.關閉父行程的讀端和關閉子行程的寫端 或者 關閉父行程的寫端和關閉子行程的讀端，
這樣匿名管道就創建完成，
ps aux | grep myfile
我們知道“ | ”這也是一個管道，它其實也是一個匿名管道，上面這條命令是將ps 行程輸出的資料輸送到管道中，然后將grep從管道中讀取資料，并查找myfile檔案，然后將結果列印到螢屏上
內核角度理解匿名管道
當父行程創建子行程的時候，系統會給子行程創建file_struct和file的資料結構，然后將父行程的file_struct和file的中資料拷貝給子行程的的file_struct和file，這樣父行程和子行程就能夠指向同一個管道，
代碼：
管道的讀寫規則
情景1
讓子行程一直往管道中寫入資料，父行程的讀端不關閉，但不讀取資料，
結果
剛開始，子行程一直往管道中寫入資料，當管道寫滿之后，則子行程就不會往管道中寫入資料，子行程就被阻塞等待，等父行程來讀取資料時，子行程才會被運行起來，如圖所示：
那么我們既然知道管道是有大小的，我們來測驗一下我這個版本的linux管道大小是多少，
此時的父行程還是在睡眠，不讀取資料，
輸出結果：
當輸出到65536的時候，則不在螢屏上列印資料，則說明子行程往管道寫入的資料已滿，所以我這個版本的linux的匿名管道的大小為65536個位元組，
情景2
當子行程往管道中寫入一定的資料后，就不再往管道中寫入資料，并讓父行程一直讀取管道中的資料，
子行程
父行程：
當子行程只往管道中寫入資料時，而父行程不斷的往管道中讀取資料，當父行程將管道中的資料讀完之后，則父行程就會被阻塞等待，直到子行程往管道中寫資料時，父行程才會讀取管道中的資料，
情景3
當子行程往管道中寫完資料后就關閉寫端，父行程一直在讀取.
結果：
子行程往管道中寫入三條資料，同時父行程將這三條資料給讀取上來，子行程關閉寫端后，父行程去讀取資料時，read讀不到資料，并回傳0，
情景4
當子行程一直往管道中寫資料，父行程休息5秒后關閉讀端，
結果：
前5秒上顯示幕打了5條 i am child，直到第5秒，父行程的讀端關閉后，子行程就被系統給殺掉了，不在列印i am child，
總結：
1.當管道中沒資料的時候，讀端的行程就會被阻塞等待（前提寫端沒有關閉），
2.當管道中的資料被寫滿的時候，寫端就會被阻塞等待（前提讀端沒有關閉），
3.當寫端關閉的時候，讀端把資料讀完之后，則在讀取資料時，read會回傳0.
4.當讀端關閉的時候，寫端的行程會自動的被作業系統給殺掉，
5.半雙工通信，只能有一端寫入，一端讀取，
命名管道
匿名管道是通過子行程能夠繼承父行程的pcb,file和file_struct等結構體，使父子行程（兄弟行程等有血緣關系的行程）能夠看到同一個管道，可是兩個沒有任何的關系行程是沒辦法這種方式看到同一個管道的，然而系統有命名管道可以讓這兩個不同的行程看到同一個管道，實作通信，
我們可以在磁盤中創建一個管道檔案，當要通信的時候，不同的行程以不同的讀或寫的方式往磁盤上打開這個管道檔案，然后將這個管道檔案加載到快取內核中，然后一個行程往內核中的管道檔案中寫資料，另一個行程就往內核中的管道檔案中讀資料，原理是跟匿名管道是類似的，
命名管道是存在磁盤上，它是有檔案名的，命名管道讓不同的行程在同一路勁下打開命名管道，然后進行通信，它們在記憶體所寫的資料不會重繪到磁盤上，它的存在只是為了讓行程能夠通過路徑找到這個管道檔案，然后實作通信，
創建命名管道
命令列方式創建
mkfifo pipe
在磁盤上創建一個名字為pipe的命名管道，
命名管道的檔案屬性是p，
函式創建
int mkfifo(const char *filename,mode_t mode);
filename:創建管道的檔案名
mode：管道的權限屬性
回傳值：成功回傳0，失敗回傳-1.
命名管道的應用場景
場景1
利用命名管道實作一個行程對另一個行程的通信
思路：client行程從鍵盤讀取到的資料傳輸到命名管道上，然后server行程再去從命名管道中讀取資料，然后將資訊列印到螢屏上，
頭檔案：
makefile檔案：
client.c檔案：
server.c檔案
運行結果：
場景2
一個行程利用命名管道給另一個行程輸入某個指令，讓該行程執行該指令，
client.c檔案
server.c檔案
運行結果：
場景3
用命名管道實作檔案拷貝
思路：行程A讀取myfile檔案的內容，然后將這些資料寫到管道中，行程B創建出一個新檔案myfile_1，然后行程B從管道中讀取資料并寫入到新檔案myfile_1中，直到結束，
client.c檔案
server.c 檔案
管道的特點：
1.一般而言，行程退出，管道釋放，管道的生命周期是隨行程的，
2.一般而言，內核會對管道操作進行同步和互斥，
3.管道是半雙工的，只能有一個方向流動，需要雙方通信的時候，是會建立起兩個管道，
好啦，今天的內容就分享到這里，喜歡的讀者給個三連唄，感謝你的支持，
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