IPC-管道通信

管道（PIPE）

管道是一種最基本的IPC機制，由pipe函數(shù)在內(nèi)核中開辟一塊緩沖區(qū)(稱為管道)用于通信,所以管道在用戶程序看起來就像一個打開的文件,通過read(filedes[0]);或者write(filedes[1]);

int pipe(int filedes[2]);

參數(shù)：filedes參數(shù)傳給用戶程序兩個文件描述符表。filedes[0]指向管道的讀端,filedes[1]指向管道的
寫端

返回值：成功返回0，失敗返回-1

int fseek(FILE *stream, long offset, int fromwhere);

stream:將指向以fromwhere為基準

offset:偏移offset（指針偏移量）個字節(jié)的位置

返回值：

    失敗：(比如offset超過文件自身大小)，則不改變stream指向的位置，函數(shù)返回一個非0值。

    成功：stream將指向fromwhere,偏移量offset個字節(jié)的位置。

父子進程通信的步驟：

1.父進程創(chuàng)建管道,開辟管道，得到兩個文件描述符指向管道的兩端
2.父進程fork創(chuàng)建出子進程，那么子進程也有兩個文件描述符指向同一管道
3.父進程關(guān)閉fd[0],子進程關(guān)閉fd[1]。父進程可以往管道里寫，子進程可以往管道里讀，管道是環(huán)形隊列實現(xiàn)的，數(shù)據(jù)從寫端流入，讀端流出，這就實現(xiàn)了進程間通信。

管道內(nèi)部的實現(xiàn)機制：

實際上管道沒有單獨的實現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ，他利用文件在Linux中，而是借助文件系統(tǒng)的file結(jié)構(gòu)和VFS文件索引節(jié)點inode,通過將兩個 file 結(jié)構(gòu)指向同一個臨時的VFS 索引節(jié)點，而這個 VFS 索引節(jié)點又指向一個物理頁面而實現(xiàn)的。有兩個file數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但它們定義文件操作例程地址是不同的，其中一個是向管道中寫入數(shù)據(jù)的例程地址，而另一個是從管道中讀出數(shù)據(jù)的例程地址。這樣，用戶程序的系統(tǒng)調(diào)用仍然是通常的文件操作，而內(nèi)核卻利用這種抽象機制實現(xiàn)了管道這一特殊操作。

測試管道容量

測試原理：讀端不讀，寫端一直寫

#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<error.h>
#include<string.h>
#include<sys/wait.h>

int get_pipe_size(FILE* fd)
{
    fseek(fd,0,SEEK_SET);
    int start = ftell(fd);
    fseek(fd,0,SEEK_END);
    int end = ftell(fd);
    return end - start;
}

int main()
{
    int _pipe[2];
    int ret = pipe(_pipe);
    if(ret == -1)
    {
    //    printf("create pipe error ,error code is:%d\n",error);
        return 1;
    }

    pid_t id = fork();
    if(id <0)
    {
        printf("fork error");
        return 2;
    }
    else if(id == 0)  //child 關(guān)閉讀端
    {
        close(_pipe[0]);
        int i =0;
        char* _msg = NULL;

        //the writer keep writing
        while(1)
        {
            _msg = "r";
            write(_pipe[1],_msg,strlen(_msg));  //一直寫
            printf("%d\n",i);
            i++;
        }
        printf("write over...\n");
    }

    else
    {
        //father
        close(_pipe[1]);//關(guān)閉寫端
        char _msg[100];
        int j =0;
        sleep(5);
        int status = 0;
        while(1)
        {
            status = 0;
            memset(_msg,'\0',sizeof(_msg));
            printf("%s:code id:%d\n",_msg,ret);

        }
        if(waitpid(id,&status,0)<0)
        {
            return 3;
        }
        printf("status:%d\n",(status)&0xff);
    }
    return 0;
}

測試結(jié)果：大約64k