24、UNIX 进程间基础通信：管道的使用与原理

UNIX 进程间基础通信：管道的使用与原理

1. 引言

在了解如何创建进程之后，我们希望将它们连接起来以实现进程间通信。在本文中，我们将使用管道这一基础技术来达成这一目的，该技术在所有版本的 UNIX 系统中都能正常工作。管道对于大多数 UNIX 用户来说并不陌生，它是一种常见的 shell 工具。例如，要显示已登录用户的排序列表，可以输入以下命令：

$ who | sort | more

在这个命令中，存在三个进程，它们通过两个管道连接起来。数据只能单向流动，从 who 命令到 sort 命令，再到 more 命令。此外，还可以使用系统调用设置双向通信管道（从进程 A 到进程 B，再从进程 B 回到进程 A）和环形管道（从进程 A 到进程 B 到进程 C 再回到进程 A）。然而，大多数 shell 并没有提供表示这些复杂管道安排的符号，因此大多数 UNIX 用户并不了解这些用法。

接下来，我们将首先展示一些用于单向通信的进程连接的简单示例，然后改进之前开发的原始 shell。新的 shell 将更加完善，能够处理管道、后台进程、I/O 重定向和带引号的参数，但它仍然缺乏文件名生成（如 ls t*.? ）和编程结构（如 if 语句）。最后，我们将展示如何连接进程以实现双向通信，并揭示可能出现的死锁问题。

2. 管道

本节主要介绍无名管道，不过其中描述的许多行为也适用于 FIFO（命名管道），FI