Linux下的管道组织管理与容量测试

管道通信方式实现：

http://blog.csdn.net/double_happiness/article/details/71685414

在学习完管道的通信方式之后，我们知道管道是用来实现进程之间的相互通信的机制，接下来为了更深一步的学习管道的底层实现，我们需要知道Linux下管道是如何进行组织和管理的，同时管道容量也是必须知晓的一个重要参数，该参数可以在我们使用管道进行通信时，知道应该传送的数据量，下面就展开来探讨这两个问题。

Linux下的管道组织管理方式

管道的内部实现机制：

在Linux中，管道的实现主要是借助文件系统file_struct结构体和VFS的索引节点iNode。通过将两个file结构体指针指向同一个临时的VFS索引节点，而VFS直线一个物理的存储页。

图示：

如果在匿名管道的下，这两个结构体一般是一个父进程和一个子进程，父子进程通过指向同一个管道来实现彼此的数据通信，对于同名管道，两个结构体则没有任何的关系，彼此之间也是相互独立的，一个进程用于向管道中写数据，而另外一个进程用于从管道中读数据。

//管道信息结构
struct pipe_inode_info {
    wait_queue_head_t wait;	 //管道等待队列
    unsigned int nrbufs, curbuf; 
    //包含待读数据的缓冲区数和包含待读数据的第一个缓冲区的索引
    struct pipe_buffer bufs[PIPE_BUFFERS]; 	//管道缓冲区描述符数组
    struct page *tmp_page; 	//高速缓存区页框指针
    unsigned int start;  	//当前管道缓存区读的位置
    unsigned int readers; 	//读进程的标志，或编号
    unsigned int writers; 	//写进程的标志，或编号
    unsigned int waiting_writers; 	//在等待队列中睡眠的写进程的个数
    unsigned int r_counter; 	//与readers类似，但当等待写入FIFO的进程是使用
    unsigned int w_counter; 	//与writers类似，但当等待写入FIFO的进程时使用
    struct fasync_struct *fasync_readers; 	//用于通过信号进行的异步I/O通知
    struct fasync_struct *fasync_writers; 	//用于通过信号的异步I/O通知
};

如何查看当前系统下的管道容量

使用ulimit -a,可以查看到pipe size的大小

当我们不断的向管道中写数据，当管道被写满时写进程就会进入等待状态，此时就可以测试出当前机器下管道的容量

代码实现：

运行结果：