最近在想一個問題，關於進程間通信的問題，我們都知道進程間可以通過管道通信，但是為什么進程間可以通過管道通信呢？管道通信的機制又是什么呢？我想很多人應該沒有去思考過，下面我來講講我對管道通信機制的理解。
如果兩個不相關的進程打開同一個文件，一個只讀方式開打，一個只寫方式打開，不就相當於創建了一個管道了，進程A往里面寫，進程B讀，同樣實現進程間通信。管道其實也一樣。
一般的管道，只能在父子進程間進行通信，為什么？因為管道實現的進程間通信是在父進程fork()出子進程時，子進程會繼承父進程的文件描述符表，而這個文件描述符表里記錄了所有父進程打開的文件，所以子進程也繼承了父進程打開的文件，所以父子進程可以通過同一個文件描述符去訪問同一個文件(但是不相干的進程文件描述符相同也不代表同一個文件)，而管道就是建立在文件描述符上的，建立一個管道必須和兩個文件描述符相關，一個可以賦予可讀權限，一個可以賦予可寫權限，但是這兩個文件描述符其實都和同一個文件關聯，所以你通過不同的文件描述符去訪問這個文件時，可以獲得不同的訪問權限，如果在父子進程中，在父進程將fd[0]為可讀，fd[1]可寫，而子進程fd[0]可讀,fd[1]可寫，那么這個管道就將父子進程連起來，如下圖所示：
創建文件描述符的方法有：
進程獲取文件描述符最常見的方法是通過本機子例程open或create獲取或者通過從父進程繼承。后一種方法允許子進程同樣能夠訪問由父進程使用的文件。文件描述符對於每個進程一般是唯一的。當用fork子例程創建某個子進程時，該子進程會獲得其父進程所有文件描述符的副本，這些文件描述符在執行fork時打開。在由fcntl、dup和dup2子例程復制或拷貝某個進程時，會發生同樣的復制過程。
下面有兩個衍生的問題：
問題1：實現兩個進程都能向同一個socket中寫數據, 也就是服務器端只accept一次就可以把兩個進程寫的數據全部接收到, 傳輸過來的數據的先后順序不用管.
問題2： 我在一個程序里打開了一個文件。將文件描述符傳給了另外一個程序。在另一個文件中能否對這個文件描述符進行操作。兩個程序不是fork出來的。是完全2個獨立的程序。
解決命名管道。
關於文件描述符的詳述如下：
在Linux中，進程是通過文件描述符（file descriptors，簡稱fd）而不是文件名來訪問文件的，文件描述符實際上是一個整數。Linux中規定每個進程能最多能同時使用NR_OPEN個文件描述符，這個值在fs.h中定義，為1024*1024（2.0版中僅定義為256）。
每個文件都有一個32位的數字來表示下一個讀寫的字節位置，這個數字叫做文件位置。每次打開一個文件，除非明確要求，否則文件位置都被置為0，即文件的開始處，此后的讀或寫操作都將從文件的開始處執行，但你可以通過執行系統調用LSEEK（隨機存儲）對這個文件位置進行修改。Linux中專門用了一個數據結構file來保存打開文件的文件位置，這個結構稱為打開的文件描述（open file description）。這個數據結構的設置是煞費苦心的，因為它與進程的聯系非常緊密，可以說這是VFS中一個比較難於理解的數據結構。
file結構中主要保存了文件位置，此外，還把指向該文件索引節點的指針也放在其中。file結構形成一個雙鏈表，稱為系統打開文件表，其最大長度是NR_FILE，在fs.h中定義為8192。
file結構在include\linux\fs.h中定義如下：
struct file
{
struct list_head f_list; /*所有打開的文件形成一個鏈表*/
struct dentry *f_dentry; /*指向相關目錄項的指針*/
struct vfsmount *f_vfsmnt; /*指向VFS安裝點的指針*/
struct file_operations *f_op; /*指向文件操作表的指針*/
mode_t f_mode; /*文件的打開模式*/
loff_t f_pos; /*文件的當前位置*/
unsigned short f_flags; /*打開文件時所指定的標志*/
unsigned short f_count; /*使用該結構的進程數*/
unsigned long f_reada, f_ramax, f_raend, f_ralen, f_rawin;
/*預讀標志、要預讀的最多頁面數、上次預讀后的文件指針、預讀的字節數以及預讀的頁面數*/
int f_owner; /* 通過信號進行異步I/O數據的傳送*/
unsigned int f_uid, f_gid; /*用戶的UID和GID*/
int f_error; /*網絡寫操作的錯誤碼*/
unsigned long f_version; /*版本號*/
void *private_data; /* tty驅動程序所需 */
};
內核中，對應於每個進程都有一個文件描述符表，表示這個進程打開的所有文件。文件描述表中每一項都是一個指針，指向一個用於描述打開的文件的數據塊———file對象，file對象中描述了文件的打開模式，讀寫位置等重要信息，當進程打開一個文件時，內核就會創建一個新的file對象。需要注意的是，file對象不是專屬於某個進程的，不同進程的文件描述符表中的指針可以指向相同的file對象，從而共享這個打開的文件。file對象有引用計數，記錄了引用這個對象的文件描述符個數，只有當引用計數為0時，內核才銷毀file對象，因此某個進程關閉文件，不影響與之共享同一個file對象的進程.