| 词条 | pipe |
| 释义 | PIPE是私募基金，共同基金或者其他的合格投资者以市场价格的一定折价率购买上市公司股份以扩大公司资本的一种投资方式。PIPE主要分为传统型和结构型两种形式。传统的PIPE由发行人以设定价格向PIPE投资人发行优先或普通股来扩大资本。而结构性PIPE则是发行可转债（转换股份可以是普通股也可以是优先股）。 PIPE 私人股权投资已上市公司股份中英名称英文全称：Private Investment in Public Equity 中文全称：私人股权投资已上市公司股份 PIPE的特点：这种融资方式非常受欢迎，相对于二次发行等传统的融资手段，PIPE的融资成本和融资效率要相对高一些。在PIPE发行中监管机构的审查更少一些，而且也不需要昂贵的路演，这使得获得资本的成本和时间都大大降低。PIPE比较适合一些快速成长为中型企业的上市公司，他们没有时间和精力应付传统股权融资的复杂程序。 pipe 函数 （C语言）pipe我们用中文叫做管道。 以下讲解均是基于Linux为环境： 函数简介所需头文件 #include<unistd.h> 函数原型 int pipe(int fd[2]) 函数传入值 fd[2]:管道的两个文件描述符，之后就是可以直接操作这两个文件描述符 返回值 成功 0 失败 -1 什么是管道管道是Linux 支持的最初Unix IPC形式之一，具有以下特点： 管道是半双工的，数据只能向一个方向流动；需要双方通信时，需要建立起两个管道； 只能用于父子进程或者兄弟进程之间（具有亲缘关系的进程）； 单独构成一种独立的文件系统：管道对于管道两端的进程而言，就是一个文件，但它不是普通的文件，它不属于某种文件系统，而是自立门户，单独构成一种文件系统，并且只存在与内存中。 数据的读出和写入：一个进程向管道中写的内容被管道另一端的进程读出。写入的内容每次都添加在管道缓冲区的末尾，并且每次都是从缓冲区的头部读出数据。 管道的创建#include <unistd.h> int pipe(int fd[2]) 该函数创建的管道的两端处于一个进程中间，在实际应用中没有太大意义，因此，一个进程在由pipe()创建管道后，一般再fork一个子进程，然后通过管道实现父子进程间的通信（因此也不难推出，只要两个进程中存在亲缘关系，这里的亲缘关系指的是具有共同的祖先，都可以采用管道方式来进行通信）。 管道的读写规则管道两端可分别用描述字fd[0]以及fd[1]来描述，需要注意的是，管道的两端是固定了任务的。即一端只能用于读，由描述字fd[0]表示，称其为管道读端；另一端则只能用于写，由描述字fd[1]来表示，称其为管道写端。如果试图从管道写端读取数据，或者向管道读端写入数据都将导致错误发生。一般文件的I/O函数都可以用于管道，如close、read、write等等。 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）。注：（PIPE_BUF在include/linux/limits.h中定义，不同的内核版本可能会有所不同。Posix.1要求PIPE_BUF至少为512字节，red hat 7.2中为4096）。 关于管道的读规则验证： /************** * readtest.c * **************/ #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <errno.h> main() { int pipe_fd[2]; pid_t pid; char r_buf[100]; char w_buf[4]; char* p_wbuf; int r_num; int cmd; memset(r_buf,0,sizeof(r_buf)); memset(w_buf,0,sizeof(r_buf)); p_wbuf=w_buf; if(pipe(pipe_fd)<0) { printf("pipe create error "); return -1; } if((pid=fork())==0) { printf(" "); close(pipe_fd[1]); sleep(3);//确保子进程关闭写端 r_num=read(pipe_fd[0],r_buf,100); printf( "read num is %d the data read from the pipe is %d ",r_num,atoi(r_buf)); close(pipe_fd[0]); exit(); } else if(pid>0) { close(pipe_fd[0]);//read strcpy(w_buf,"111"); if(write(pipe_fd[1],w_buf,4)!=-1) printf("parent write over "); close(pipe_fd[1]);//write printf("parent close fd[1] over "); sleep(10); } } /************************************************** * 程序输出结果： * parent write over * parent close fd[1] over * read num is 4 the data read from the pipe is 111 * 附加结论： * 管道写端关闭后，写入的数据将一直存在，直到读出为止. ****************************************************/ 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。 注：只有在管道的读端存在时，向管道中写入数据才有意义。否则，向管道中写入数据的进程将收到内核传来的SIFPIPE信号，应用程序可以处理该信号，也可以忽略（默认动作则是应用程序终止）。 对管道的写规则的验证1：写端对读端存在的依赖性 #include <unistd.h> #include <sys/types.h> main() { int pipe_fd[2]; pid_t pid; char r_buf[4]; char* w_buf; int writenum; int cmd; memset(r_buf,0,sizeof(r_buf)); if(pipe(pipe_fd)<0) { printf("pipe create error "); return -1; } if((pid=fork())==0) { close(pipe_fd[0]); close(pipe_fd[1]); sleep(10); exit(); } else if(pid>0) { sleep(1); //等待子进程完成关闭读端的操作 close(pipe_fd[0]);//write w_buf="111"; if((writenum=write(pipe_fd[1],w_buf,4))==-1) printf("write to pipe error "); else printf("the bytes write to pipe is %d ", writenum); close(pipe_fd[1]); } } 则输出结果为： Broken pipe,原因就是该管道以及它的所有fork()产物的读端都已经被关闭。如果在父进程中保留读端，即在写完pipe后，再关闭父进程的读端，也会正常写入pipe，读者可自己验证一下该结论。因此，在向管道写入数据时，至少应该存在某一个进程，其中管道读端没有被关闭，否则就会出现上述错误（管道断裂,进程收到了SIGPIPE信号，默认动作是进程终止） 对管道的写规则的验证2：linux不保证写管道的原子性验证 #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <errno.h> main(int argc,char**argv) { int pipe_fd[2]; pid_t pid; char r_buf[4096]; char w_buf[4096*2]; int writenum; int rnum; memset(r_buf,0,sizeof(r_buf)); if(pipe(pipe_fd)<0) { printf("pipe create error "); return -1; } if((pid=fork())==0) { close(pipe_fd[1]); while(1) { sleep(1); rnum=read(pipe_fd[0],r_buf,1000); printf("child: readnum is %d ",rnum); } close(pipe_fd[0]); exit(); } else if(pid>0) { close(pipe_fd[0]);//write memset(r_buf,0,sizeof(r_buf)); if((writenum=write(pipe_fd[1],w_buf,1024))==-1) printf("write to pipe error "); else printf("the bytes write to pipe is %d ", writenum); writenum=write(pipe_fd[1],w_buf,4096); close(pipe_fd[1]); } } 输出结果： the bytes write to pipe is 1000 the bytes write to pipe 4096 child: readnum is 1000 //注意，此行输出说明了写入的非原子性 child: readnum is pipe 1000 child: readnum is pipe 1000 child: readnum is pipe 1000 child: readnum is pipe 1000 child: readnum is pipe 120 //注意，此行输出说明了写入的非原子性 child: readnum is pipe 0 child: readnum is pipe 0 ...... 结论： 写入数目小于4096时写入是非原子的！ 如果把父进程中的两次写入字节数都改为5000，则很容易得出下面结论： 写入管道的数据量大于4096字节时，缓冲区的空闲空间将被写入数据（补齐），直到写完所有数据为止，如果没有进程读数据，则一直阻塞。 管道应用实例实例一：用于shell 管道可用于输入输出重定向，它将一个命令的输出直接定向到另一个命令的输入。比如，当在某个shell程序（Bourne shell或C shell等）键入who│wc -l后，相应shell程序将创建who以及wc两个进程和这两个进程间的管道。考虑下面的命令行： $kill -l 运行结果见 附一。 $kill -l | grep SIGRTMIN 运行结果如下： 30) SIGPWR 31) SIGSYS 32) SIGRTMIN 33) SIGRTMIN+1 34) SIGRTMIN+2 35) SIGRTMIN+3 36) SIGRTMIN+4 37) SIGRTMIN+5 38) SIGRTMIN+6 39) SIGRTMIN+7 40) SIGRTMIN+8 41) SIGRTMIN+9 42) SIGRTMIN+10 43) SIGRTMIN+11 44) SIGRTMIN+12 45) SIGRTMIN+13 46) SIGRTMIN+14 47) SIGRTMIN+15 48) SIGRTMAX-15 49) SIGRTMAX-14 实例二：用于具有亲缘关系的进程间通信 下面例子给出了管道的具体应用，父进程通过管道发送一些命令给子进程，子进程解析命令，并根据命令作相应处理。 #include <unistd.h> #include <sys/types.h> main() { int pipe_fd[2]; pid_t pid; char r_buf[4]; char** w_buf[256]; int childexit=0; int i; int cmd; memset(r_buf,0,sizeof(r_buf)); if(pipe(pipe_fd)<0) { printf("pipe create error "); return -1; } if((pid=fork())==0) //子进程：解析从管道中获取的命令，并作相应的处理 { printf(" "); close(pipe_fd[1]); sleep(2); while(!childexit) { read(pipe_fd[0],r_buf,4); cmd=atoi(r_buf); if(cmd==0) { printf("child: receive command from parent over now child process exit "); childexit=1; } else if(handle_cmd(cmd)!=0) return; sleep(1); } close(pipe_fd[0]); exit(); } else if(pid>0) //parent: send commands to child { close(pipe_fd[0]); w_buf[0]="003"; w_buf[1]="005"; w_buf[2]="777"; w_buf[3]="000"; for(i=0;i<4;i++) write(pipe_fd[1],w_buf[i],4); close(pipe_fd[1]); } } //下面是子进程的命令处理函数（特定于应用）： int handle_cmd(int cmd) { if((cmd<0)||(cmd>256)) //suppose child only support 256 commands { printf("child: invalid command "); return -1; } printf("child: the cmd from parent is %d ", cmd); return 0; } PIPE什么意思n. 1.管,导管,输送管[C] They are laying pipes under the road. 他们正在铺设路下面的管子。 2.烟斗[C] His father is a pipe-smoker. 他父亲是抽烟斗的。 3.管乐器;笛[C] He is playing a tune on his pipe. 他在用笛子吹奏一支曲子。 4.笛声;鸟鸣声;尖锐的声音[U] 5.管状器官;呼吸器官[C] 6.(液量单位)最大桶[C],大酒桶 7.【口】容易干的事 vt. 1.用管道输送[H][(+into/to)] Water was piped into the village two years ago. 两年前水由管子通到了村里。 2.(用尖声)说话,唱歌;尖声鸣叫 The woman piped her disapproval. 那妇人尖声嚷叫不赞成。 3.用管乐器吹奏 I'll pipe your favorite song. 我来吹奏那支你喜欢听的歌。 4.为...铺设管道 Our neighborhood will be piped for gas. 我们这个地区将要铺设煤气管。 5.为(衣服)滚边;为(糕饼)浇饰花边 vi. 1.吹奏管乐 2.尖声叫嚷,尖声鸣叫 Wind was piping in the woods. 风在林中呼啸。 同义词 n.管 tube reed hose 同义词 参见 artery aqueduct funnel outlet 名复: pipes 动变: piped; piped; piping 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； Linux管道的实现机制在Linux中，管道是一种使用非常频繁的通信机制。从本质上说，管道也是一种文件，但它又和一般的文件有所不同，管道可以克服使用文件进行通信的两个问题，具体表现为： 限制管道的大小。实际上，管道是一个固定大小的缓冲区。在Linux中，该缓冲区的大小为1页，即4K字节，使得它的大小不象文件那样不加检验地增长。使用单个固定缓冲区也会带来问题，比如在写管道时可能变满，当这种情况发生时，随后对管道的write()调用将默认地被阻塞，等待某些数据被读取，以便腾出足够的空间供write()调用写。 读取进程也可能工作得比写进程快。当所有当前进程数据已被读取时，管道变空。当这种情况发生时，一个随后的read()调用将默认地被阻塞，等待某些数据被写入，这解决了read()调用返回文件结束的问题。 注意：从管道读数据是一次性操作，数据一旦被读，它就从管道中被抛弃，释放空间以便写更多的数据。 1. 管道的结构在 Linux 中，管道的实现并没有使用专门的数据结构，而是借助了文件系统的file结构和VFS的索引节点inode。通过将两个 file 结构指向同一个临时的 VFS 索引节点，而这个 VFS 索引节点又指向一个物理页面而实现的。如图 7.1所示。 图7.1 管道结构示意图 图7.1中有两个file 数据结构，但它们定义文件操作例程地址是不同的，其中一个是向管道中写入数据的例程地址，而另一个是从管道中读出数据的例程地址。这样，用户程序的系统调用仍然是通常的文件操作，而内核却利用这种抽象机制实现了管道这一特殊操作。 2.管道的读写管道实现的源代码在fs/pipe.c中，在pipe.c中有很多函数，其中有两个函数比较重要，即管道读函数pipe_read()和管道写函数pipe_wrtie()。管道写函数通过将字节复制到 VFS 索引节点指向的物理内存而写入数据，而管道读函数则通过复制物理内存中的字节而读出数据。当然，内核必须利用一定的机制同步对管道的访问，为此，内核使用了锁、等待队列和信号。 当写进程向管道中写入时，它利用标准的库函数write()，系统根据库函数传递的文件描述符，可找到该文件的 file 结构。file 结构中指定了用来进行写操作的函数（即写入函数）地址，于是，内核调用该函数完成写操作。写入函数在向内存中写入数据之前，必须首先检查 VFS 索引节点中的信息，同时满足如下条件时，才能进行实际的内存复制工作： 内存中有足够的空间可容纳所有要写入的数据； 内存没有被读程序锁定。 如果同时满足上述条件，写入函数首先锁定内存，然后从写进程的地址空间中复制数据到内存。否则，写入进程就休眠在 VFS 索引节点的等待队列中，接下来，内核将调用调度程序，而调度程序会选择其他进程运行。写入进程实际处于可中断的等待状态，当内存中有足够的空间可以容纳写入数据，或内存被解锁时，读取进程会唤醒写入进程，这时，写入进程将接收到信号。当数据写入内存之后，内存被解锁，而所有休眠在索引节点的读取进程会被唤醒。 管道的读取过程和写入过程类似。但是，进程可以在没有数据或内存被锁定时立即返回错误信息，而不是阻塞该进程，这依赖于文件或管道的打开模式。反之，进程可以休眠在索引节点的等待队列中等待写入进程写入数据。当所有的进程完成了管道操作之后，管道的索引节点被丢弃，而共享数据页也被释放。 因为管道的实现涉及很多文件的操作,因此,当读者学完有关文件系统的内容后来读pipe.c中的代码，你会觉得并不难理解。 |
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