Question

通过使用UNIX管道进行进程同步，我们可以导致饥饿吗？例如：

void pipesem_wait(struct pipesem *sem)
{
    char onebyte = 'A';
    if ( read( sem->rfd, &onebyte, sizeof( onebyte ) ) != sizeof( onebyte ) ) {
        perror( "read from pipe" );
        exit( 1 );
    }
}

这是我们从管道中读取的方式.. 当多个进程想要从这个管道中读取时，是否确定所有请求都将以特定（例如FIFO）的顺序处理，或者甚至可能永远不会发生，仍有可能出现饥饿？

Answer 1

您无法保证哪些读取过程会读取数据，但您可以保证其中只有一个读取每个字节。管道实际上只是内核中的共享缓冲区，具有不同的文件句柄来读取和写入 - 如果多个进程共享这些句柄，则由调度程序决定哪一个获取数据。

因此，如果你的意思是饥饿，因为在一个或多个进程中不会读取任何数据，这很可能 - 如果数据写得足够慢以至于一个进程可以像写入一样快地使用它，那么其他进程可能看不到任何数据。另一方面，它可能在所有进程中循环 - 它只取决于调度的发生方式。你不能依赖这两种情况，行为可能取决于Unix的味道，甚至是那种味道的版本以及它运行的硬件。

但是，您可以依赖所有正在使用的数据而不会丢失数据，并且您可以依赖于按FIFO顺序读取的数据。但是，假设写入"ABC"并且进程1读取它，然后写入"DEF"并且进程2读取它。无法保证这些进程将被安排，以便进程1在进程2之前完成对其输入的处理。因此，尽管从管道读取数据的顺序是FIFO，但之后再次取决于如何安排进程。

正如下面的第一个评论者指出的那样，值得一提的是，只要您在write()以下的PIPE_BUF数据下写入limits.h对管道的调用是原子的（在我的Linux上是512字节）例如，系统 - 检查write()中的等效项。这保证了数据块不会与写入同一管道的任何其他进程的数据交错。如果超过此限制，则标准不会指定pthread_cond_broadcast()是否为原子。还要记住，对于大块数据，您可能会得到一个部分写入，您应该始终处理。有关详细信息，请参阅the SO question and answer that the commenter linked。

但是，您似乎一次只读取一个字节的数据，所以我猜测您一次只能写一个字节并将其用作某种进程同步机制。您可能想考虑使用带有pthreads条件变量的共享内存，这可以是实现相同目标的更优雅方式 - 我有一些旧的演示代码，我put online here。

注意：如果可移植性对您很重要，那么您可能希望坚持管道 - 我怀疑他们更有可能在最广泛的平台上工作。 pthreads方法应该是相当便携的，但共享内存可能不那么容易。

简而言之，如果您使用它来从池中唤醒工作进程而您不关心使用哪个进程，那么管道作为IPC机制可以正常工作。但是，如果您希望唤醒特定进程，则需要为每个工作者或其他一些机制使用管道。例如，使用pthreads条件变量，您可以通过调用pthread_cond_signal()而不是{{1}}来唤醒每个进程。

这会回答你的问题吗？

使用UNIX管道进行进程同步 - 饥饿

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