f1->f_vfsmnt = f2->f_vfsmnt = mntget(mntget(pipe_mnt));

f1->f_dentry = f2->f_dentry = dget(dentry);

f1->f_mapping = f2->f_mapping = inode->i_mapping;

/* read file */

f1->f_pos = f2->f_pos = 0; //为用于读的两个文件对象设置属性值

f1->f_flags = O_RDONLY; f_flage设置为只读，f_op设置为

f1->f_op = &read_pipe_fops; read_pipe_fops 结构的地址。

f1->f_mode = 1;

f1->f_version = 0;

/* write file */ //为用于写的两个文件对象设置属性值

f2->f_flags = O_WRONLY; f_flage设置为只写，f_op设置为

write_pipe_fops 结构的地址。

f2->f_op = &write_pipe_fops;

f2->f_mode = 2;

f2->f_version = 0;

fd_install(i, f1);

fd_install(j, f2);

fd[0] = i; //将两个文件描述符放入参数fd数组返回

fd[1] = j;

return 0;

close_f12_inode_i_j:

put_unused_fd(j);

close_f12_inode_i:

put_unused_fd(i);

close_f12_inode:

free_page((unsigned long) PIPE_BASE(*inode));

kfree(inode->i_pipe);

inode->i_pipe = NULL;

iput(inode);

close_f12:

put_filp(f2);

close_f1:

put_filp(f1);

no_files:

return error;

}

六、管道的释放

管道释放时f-op的release域在读管道和写管道中分别指向pipe_read_release()和pipe_write_release()。而这两个函数都调用release（），并决定是否释放pipe的内存页面或唤醒该管道等待队列的进程。

以下为管道释放的代码：

static int pipe_release(struct inode *inode, int decr, int decw)

{ down(PIPE_SEM(*inode));

PIPE_READERS(*inode) -= decr;

PIPE_WRITERS(*inode) -= decw;

if (!PIPE_READERS(*inode) && !PIPE_WRITERS(*inode)) {

struct pipe_inode_info *info = inode->i_pipe;

inode->i_pipe = NULL;

free_page((unsigned long) info->base);

kfree(info);

} else { wake_up_interruptible(PIPE_WAIT(*inode));

kill_fasync(PIPE_FASYNC_READERS(*inode), SIGIO, POLL_IN);

kill_fasync(PIPE_FASYNC_WRITERS(*inode), SIGIO, POLL_OUT); }

up(PIPE_SEM(*inode));

return 0;}

七、管道的读写

1．从管道中读取数据：

如果管道的写端不存在，则认为已经读到了数据的末尾，读函数返回的读出字节数为0；

当管道的写端存在时，如果请求的字节数目大于PIPE_BUF，则返回管道中现有的数据字节数，如果请求的字节数目不大于PIPE_BUF，则返回管道中现有数据字节数（此时，管道中数据量小于请求的数据量）；或者返回请求的字节数（此时，管道中数据量不小于请求的数据量）。

2．向管道中写入数据：

向管道中写入数据时，linux将不保证写入的原子性，管道缓冲区一有空闲区域，写进程就会试图向管道写入数据。如果读进程不读走管道缓冲区中的数据，那么写操作将一直阻塞

八、管道的局限性

管道的主要局限性正体现在它的特点上：

只支持单向数据流；

只能用于具有亲缘关系的进程之间；

没有名字；

管道的缓冲区是有限的（管道制存在于内存中，在管道创建时，为缓冲区分配一个页面大小）；

管道所传送的是无格式字节流，这就要求管道的读出方和写入方必须事先约定好数据的格式，比如多少字节算作一个消息（或命令、或记录）等等。

九、后记

写完本文之后，发现有部分不足之处。在由于管道读写的代码过于冗长，限于篇幅不一一列出。有不足和错误之处还请各位老师指正。通过一段时间对Linux的内核代码的学习，开源的程序往往并非由“权威人士”、“享誉海内外的专家”所编写，它们的由一个个普通的程序员写就。但专业造就专家，长时间集中在某个领域中能够创建出据程序员应该珍视的财富

深刻理解Linux进程间通信（IPC）

一个大型的应用系统，往往需要众多进程协作，进程（Linux进程概念见附1）间通信的重要性显而易见。本系列文章阐述了Linux环境下的几种主要进程间通信手段，并针对每个通信手段关键技术环节给出详细实例。为达到阐明问题的目的，本文还对某些通信手段的内部实现机制进行了分析。

序

linux下的进程通信手段基本上是从Unix平台上的进程通信手段继承而来的。而对Unix发展做出重大贡献的两大主力AT&T的贝尔实验室及BSD（加州大学伯克利分校的伯克利软件发布中心）在进程间通信方面的侧重点有所不同。前者对Unix早期的进程间通信手段进行了系统的改进和扩充，形成了“system V IPC”，通信进程局限在单个计算机内；后者则跳过了该限制，形成了基于套接口（socket）的进程间通信机制。Linux则把两者继承了下来，如图示：

其中，最初Unix IPC包括：管道、FIFO、信号；System V IPC包括：System V消息队列、System V信号灯、System V共享内存区；Posix IPC包括： Posix消息队列、Posix信号灯、Posix共享内存区。有两点需要简单说明一下：1）由于Unix版本的多样性，电子电气工程协会（IEEE）开发了一个独立的Unix标准，这个新的ANSI Unix标准被称为计算机环境的可移植性操作系统界面（PSOIX）。现有大部分Unix和流行版本都是遵循POSIX标准的，而Linux从一开始就遵循POSIX标准；2）BSD并不是没有涉足单机内的进程间通信（socket本身就可以用于单机内的进程间通信）。事实上，很多Unix版本的单机IPC留有BSD的痕迹，如4.4BSD支持的匿名内存映射、4.3+BSD对可靠信号语义的实现等等。