Linux pipe 原始碼分析

linux pipe 原始碼分析

管道pipe作為unix中歷史最悠久的ipc機制，存在各個版本的unix中，主要用於父子程序之間的通訊（使用fork，從而子程序會獲得父程序的開啟檔案表），pipe()系統呼叫底層的實現就相當於乙個特殊的檔案系統，每次呼叫的時候建立乙個inode關聯著兩個file，乙個用於讀，乙個用於寫，從而實現資料的單向流動。

使用者層api：

#include int pipe(int pipefd[2]);

#define _gnu_source             /* see feature_test_macros(7) */
#include int pipe2(int pipefd[2], int flags);

// sys_pipe(.......)

syscall_define1(pipe, int __user *, fildes)
syscall_define2(pipe2, int __user *, fildes, int, flags)
else 
}return error;
}static int __do_pipe_flags(int *fd, struct file **files, int flags)
/** 為管道建立兩個file例項
*/int create_pipe_files(struct file **res, int flags)
; // quick string ??
if (!inode)
return -enfile;
err = -enomem;
// 分配乙個directory entry
path.dentry = d_alloc_pseudo(pipe_mnt->mnt_sb, &name);
if (!path.dentry)
goto err_inode;
path.mnt = mntget(pipe_mnt);  // 引用計數加1
d_instantiate(path.dentry, inode);
err = -enfile;
f = alloc_file(&path, fmode_write, &pipefifo_fops);
if (is_err(f))
goto err_dentry;
f->f_flags = o_wronly | (flags & (o_nonblock | o_direct));
f->private_data = inode->i_pipe;
// 所以你會明白 fd[0]是讀 fd[1]是寫
res[0] = alloc_file(&path, fmode_read, &pipefifo_fops);
if (is_err(res[0]))
goto err_file;
path_get(&path);
res[0]->private_data = inode->i_pipe;
res[0]->f_flags = o_rdonly | (flags & o_nonblock);
res[1] = f;
return 0;
err_file:
put_filp(f);
err_dentry:
free_pipe_info(inode->i_pipe);
path_put(&path);
return err;
err_inode:
free_pipe_info(inode->i_pipe);
iput(inode);
return err;
}static struct inode * get_pipe_inode(void)
// 針對pipe的檔案操作例項
const struct file_operations pipefifo_fops = ;

todo：具體讀寫的實現細節new_sync_read/write()有待分析。

參考：（1）linux kernel 3.18 source code 

（2）linux man page

（3）linux核心原始碼情景分析

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