linux有名管道

有名管道（Named Pipe，也称为 FIFO） 也是在内核中实现的。与无名管道（Anonymous Pipe）类似，有名管道是一种用于进程间通信（IPC）的机制，但有名管道具有以下特点：

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1. 有名管道在内核中的实现

有名管道在内核中作为一个特殊的文件类型存在。

它通过文件系统的一个路径名（如 /tmp/my_fifo）来标识，因此可以被不相关的进程访问。

内核负责管理有名管道的创建、打开、读写和关闭等操作。

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2. 有名管道的特点

有名称：有名管道在文件系统中有一个路径名，因此可以被多个不相关的进程访问。

持久性：有名管道在文件系统中存在，直到被显式删除（例如使用 unlink() 系统调用）。

双向通信：有名管道通常是半双工的（数据只能单向流动），但在某些系统（如 Linux）中可以通过打开两次实现双向通信。

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3. 有名管道的使用

有名管道的使用通常包括以下步骤：

（1）创建有名管道

使用 mkfifo 命令或 mkfifo() 系统调用创建有名管道：

mkfifo /tmp/my_fifo 或者在 C 程序中： #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode); （2）打开有名管道

使用 open() 系统调用打开有名管道：

int fd = open("/tmp/my_fifo", O_RDONLY); // 以只读方式打开 int fd = open("/tmp/my_fifo", O_WRONLY); // 以只写方式打开 （3）读写有名管道

使用 read() 和 write() 系统调用进行通信：

char buf[128]; read(fd, buf, sizeof(buf)); // 从管道读取数据 write(fd, "Hello", 6); // 向管道写入数据 （4）关闭和删除有名管道

使用 close() 关闭文件描述符，使用 unlink() 删除有名管道：

close(fd); unlink("/tmp/my_fifo"); 4. 有名管道与无名管道的区别 特性有名管道（FIFO）无名管道（Anonymous Pipe）名称有文件名（在文件系统中可见）无文件名进程关系可用于任意进程间通信通常用于父子进程或兄弟进程间通信持久性持久存在，直到显式删除随进程结束而销毁创建方式使用 mkfifo() 或 mkfifo 命令使用 pipe() 系统调用通信方向通常是半双工半双工

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5. 有名管道在内核中的实现细节

有名管道在内核中通过 虚拟文件系统（如 pipefs） 实现。

内核会为每个有名管道维护一个缓冲区，用于存储进程间传递的数据。

当进程尝试从空管道读取数据时，内核会阻塞该进程，直到有数据写入。

当进程尝试向已满管道写入数据时，内核会阻塞该进程，直到有空间可用。

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6. 总结

有名管道是内核实现的一种进程间通信机制，通过文件系统路径名标识，允许不相关的进程进行通信。它的实现依赖于内核的虚拟文件系统和缓冲区管理机制。