Unix/Linux 管道是生产者驱动还是消费者驱动？答案

【问题标题】：Are Unix/Linux pipes producer or consumer driven?Unix/Linux 管道是生产者驱动还是消费者驱动？
【发布时间】：2014-01-20 04:34:33
【问题描述】：

假设我有这个：

A | B | C

管道是如何工作的？ A 是否仅在 B 请求时才生成数据？如果 B 目前不能接受，A 是否会不断产生数据然后阻塞？ C的作用是什么？我意识到我正在设计的系统在概念上与这些管道非常相似——我想利用现有的范式，而不是发明一些只能起到一半效果的新奇事物。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

Unix 中的管道有一个缓冲区，因此即使右侧进程 (RSP) 不消耗任何数据，左侧进程 (LSP) 也能够在阻塞之前产生几千字节。

然后，如果缓冲区满了，LSP 最终会被阻塞。当 RSP 读取数据时，它会释放部分或全部缓冲区空间，然后 LSP 恢复操作。

如果你有 3 个进程而不是 2 个进程，情况大致相同：更快的生产者被更慢的消费者阻塞。显然，如果管道变空，速度较快的消费者会被较慢的生产者阻塞：想想一个交互式外壳，等待所有最慢的生产者：用户。

例如以下命令：

$ yes | cat | more

由于more 在屏幕满屏时阻塞，直到用户按下一个键，cat 进程将填充其输出缓冲区并停止，然后yes 进程将填充其缓冲区并停止。一切都在等待用户继续，应该是这样。

PS：一个有趣的事实是：当more 进程结束时会发生什么？好吧，该管道的右侧已关闭，因此cat 进程将获得SIGPIPE 信号（如果它再次在管道中写入，它会）并且将死亡。 yes 进程也会发生同样的情况。所有进程都死掉了，这是应该的。

【讨论】：

【解决方案2】：

A 有一个到 B 的管道，B 有一个到 C 的管道。每个管道都有一个缓冲区；如果 B 和 C 尝试读取，并且没有任何可用输入（流结束计为输入），则它们会阻塞。如果 A 和 B 有输出要写入，则阻塞，但管道的缓冲区已满。

所有三个进程同时运行，尽可能多地使用 CPU。如果管道缓冲区已耗尽/已满，操作系统会根据需要在读/写系统调用中阻止它们。

所以，它们是由消费者和生产者共同驱动的，也就是说，速率是消耗速率和生产速率的最小值。如果消费者更快，则性能由生产者驱动，而vv。

【讨论】：