股權投資,PIPE的特點,發展狀況,函式,簡介,什麼是管道,管道的創建,管道的讀寫規則,讀取數據,管道套用實例,PIPE什麼意思,管道的局限性,實現機制,管道的結構,管道的讀寫,
股權投資
PIPE的特點
這種融資方式非常受歡迎,相對於二次發行等傳統的融資手段,PIPE的融資成本和融資效率要相對高一些。在PIPE發行中監管機構的審查更少一些,而且也不需要昂貴的
路演,這使得獲得資本的成本和時間都大大降低。PIPE比較適合一些快速成長為中型企業的上市公司,他們沒有時間和精力應付傳統股權融資的複雜程式。
發展狀況
2007年至2011年,中國私募
股權投資市場PIPE(私人股權投資已上市公司股份)投資案例數量呈現明顯增長態勢,案例數量由53起增加到143起,累計增幅達170%。從其在整個PE投資中占比來看,案例數量占比由2007年的15%增至2011年的37%。
從投資
規模來看,2007年至今PIPE類型投資規模基本呈現平穩增長,披露規模由2007年104億美元增至2011年127.7億美元,增幅達23%。其中2008年因全球金融危機影響,投資規模略有下降,2009年因淡馬錫聯合厚朴投資73億美元戰略投資建設銀行的巨額交易使得2009年PIPE投資規模居近6年之首。從PIPE投資在整個PE投資
規模占比來看,扣除2008、2009年的超低和超高
影響,2010年至今基本維持在35%-45%的波動區間。
2012年至今PIPE投資案例數量按照行業分布來看,製造業、化學工業、金融、醫療健康四個行業分別以16、10、6、6起案例占比23%、16%、10%、10%居前四位;投資規模按照行業分布來看,金融行業、製造業、建築建材行業分別以30.76億美元、6.38億美元、5.57億美元占比49%、10%和9%位居各細分行業前三。
函式
pipe我們用中文叫做管道。
以下講解均是基於Linux為環境:
簡介
所需頭檔案 #include<unistd.h>
函式原型 int pipe(int fd[2])
函式傳入值 fd[2]:管道的兩個
檔案描述符,之後就是可以直接操作這兩個檔案描述符
返回值 成功 0 失敗 -1
什麼是管道
管道是Linux 支持的最初Unix IPC形式之一,具有以下特點:
管道是半雙工的,數據只能向一個方向流動;需要雙方通信時,需要建立起兩個管道; 只能用於父子進程或者兄弟進程之間(具有親緣關係的進程); 單獨構成一種獨立的檔案系統:管道對於管道兩端的進程而言,就是一個檔案,但它不是普通的檔案,它不屬於某種檔案系統,而是自立門戶,單獨構成一種檔案系統,並且只存在於記憶體中。數據的讀出和寫入:一個進程向管道中寫的內容被管道另一端的進程讀出。寫入的內容每次都添加在管道
緩衝區的末尾,並且每次都是從緩衝區的頭部讀出
數據。
管道的創建
#include <unistd.h>
int pipe(int fd[2])
該函式創建的管道的兩端處於一個進程中間,在實際套用中沒有太大意義,因此,一個進程在由pipe()創建管道後,一般再fork一個子進程,然後通過管道實現父子進程間的通信(因此也不難推出,只要兩個進程中存在親緣關係,這裡的親緣關係指的是具有共同的祖先,都可以採用管道方式來進行通信)。
管道的讀寫規則
管道兩端可分別用描述字fd[0]以及fd[1]來描述,需要注意的是,管道的兩端是固定了任務的。即一端只能用於讀,由描述字fd[0]表示,稱其為管道讀端;另一端則只能用於寫,由描述字fd[1]來表示,稱其為管道寫端。如果試圖從管道寫端讀取數據,或者向管道讀端寫入數據都將導致錯誤發生。一般檔案的
I/O函式都可以用於管道,如close、read、write等等。
讀取數據
如果管道的讀端不存在,則認為已經讀到了數據的末尾,讀函式返回的讀出位元組數為0; 當管道的讀端存在時,如果請求的位元組數目大於PIPE_BUF,則返回管道中現有的數據位元組數,如果請求的位元組數目不大於PIPE_BUF,則返回管道中現有數據位元組數(此時,管道中數據量小於請求的數據量);或者返回請求的位元組數(此時,管道中數據量不小於請求的數據量)。註:(PIPE_BUF在include/linux/
limits.h中定義,不同的
核心版本可能會有所不同。Posix.1要求PIPE_BUF至少為512位元組,red hat 7.2中為4096)。
關於管道的讀規則驗證:
/**************
* 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(w_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]);
sleep⑶;//確保子進程關閉寫端
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 ");
sleep⑽;
}
}
/**************************************************
* 程式輸出結果:
* parent write over
* parent close fd[1] over
* read num is 4 the data read from the pipe is 111
* 附加結論:
* 管道寫端關閉後,寫入的數據將一直存在,直到讀出為止.
****************************************************/
向管道中寫入數據:
向管道中寫入數據時,linux將不保證寫入的原子性,管道
緩衝區一有空閒區域,寫進程就會試圖向管道寫入數據。如果讀進程不讀走管道緩衝區中的數據,那么寫操作將一直阻塞。
對於沒有設定阻塞標誌的寫操作:(1)當要寫入的數據量不大於PIPE_BUF時,Linux將保證寫入的原子性。如果當前FIFO空閒緩衝區能夠容納請求寫入的位元組數,寫完後成功返回;如果當前FIFO空閒緩衝區不能夠容納請求寫入的位元組數,則返回EAGAIN錯誤,提醒以後再寫。(2)當要寫入的數據量大於PIPE_BUF時,Linux將不再保證寫入的原子性。在寫滿所有FIFO空閒緩衝區後,寫操作返回。
註:只有在管道的讀端存在時,向管道中寫入數據才有意義。否則,向管道中寫入數據的進程將收到核心傳來的SIGPIPE信號,應用程式可以處理該信號,也可以忽略(默認動作則是應用程式終止)。
對管道的寫規則的驗證1:寫端對讀端存在的依賴性
#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]);
sleep⑽;
exit();
}
else if(pid>0)
{
sleep⑴; //等待子進程完成關閉讀端的操作
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]);
}
}
則輸出結果為:Broken pipe,原因就是該管道以及它的所有fork()產物的讀端都已經被關閉。如果在
父進程中保留讀端,即在寫完pipe後,再關閉父進程的讀端,也會正常寫入pipe,讀者可自己驗證一下該結論。因此,在向管道寫入數據時,至少應該存在某一個進程,其中管道讀端沒有被關閉,否則就會出現上述錯誤(管道斷裂,進程收到了SIGPIPE信號,默認動作是進程終止)
對管道的寫規則的驗證2:linux不保證寫管道的原子性驗證
#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]);
while⑴
{
sleep⑴;
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]);
}
}
輸出結果:
the bytes write to pipe is 1000
the bytes write to pipe 4096
child: readnum is 1000 //注意,此行輸出說明了寫入的非原子性
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,此行輸出說明了寫入的非原子性
child: readnum is pipe 0
child: readnum is pipe 0
......
結論:
寫入數目小於4096時寫入是非原子的!
如果把
父進程中的兩次寫入位元組數都改為5000,則很容易得出下面結論:
寫入管道的數據量大於4096位元組時,
緩衝區的空閒空間將被寫入數據(補齊),直到寫完所有數據為止,如果沒有進程讀數據,則一直阻塞。
管道套用實例
實例一:用於shell
管道可用於輸入輸出重定向,它將一個命令的輸出直接定向到另一個命令的輸入。比如,當在某個shell程式(Bourne shell或C shell等)鍵入who│wc -l後,相應shell程式將創建who以及wc兩個進程和這兩個進程間的管道。考慮下面的命令行:
$kill -l 運行結果見附一。
$kill -l | grep SIGRTMIN 運行結果如下:
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
下面例子給出了管道的具體套用,
父進程通過管道傳送一些命令給子進程,子進程解析命令,並根據命令作相應處理。
#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)
//子進程:解析從管道中獲取的命令,並作相應的處理
{
printf(" ");
close(pipe_fd[1]);
sleep⑵;
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;
sleep⑴;
}
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]);
}
}
//下面是子進程的命令處理函式(特定於套用):
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什麼意思
n.
⒈管,導管,輸送管[C]
They are laying pipes under the road.
他們正在鋪設路下面的管子。
⒉菸斗[C]
His father is a pipe-smoker.
他父親是抽菸斗的。
⒊管樂器;笛[C]
He is playing a tune on his pipe.
他在用笛子吹奏一支曲子。
⒋笛聲;鳥鳴聲;尖銳的聲音[U]
⒌管狀器官;呼吸器官[C]
⒍(液量單位)最大桶[C],大酒桶
⒎【口】容易幹的事
vt.
⒈用管道輸送[H][(+into/to)]
Water was piped into the village two years ago.
兩年前水由管子通到了村里。
⒉(用尖聲)說話,唱歌;尖聲鳴叫
The woman piped her disapproval.
那婦人尖聲嚷叫不贊成。
⒊用管樂器吹奏
I'll pipe your favorite song.
我來吹奏那支你喜歡聽的歌。
⒋為...鋪設管道
Our neighborhood will be piped for gas.
我們這個地區將要鋪設煤氣管。
⒌為(衣服)滾邊;為(糕餅)澆飾花邊
vi.
⒈吹奏管樂
⒉尖聲叫嚷,尖聲鳴叫
Wind was piping in the woods.
風在林中呼嘯。
同義詞
n.管
tube
reed
hose
同義詞 參見
artery
aqueduct
funnel
outlet
名復: pipes
動變: piped; piped; piping
管道的局限性
管道的主要局限性體現在它的特點上:
只支持單向
數據流; 只能用於具有親緣關係的進程之間; 沒有名字; 管道的
緩衝區是有限的(管道制存在於記憶體中,在管道創建時,為緩衝區分配一個頁面大小);
管道所傳送的是無格式
位元組流,這就要求管道的讀出方和寫入方必須事先約定好數據的格式,比如多少位元組算作一個訊息(或命令、或記錄)等等;
實現機制
在Linux中,管道是一種使用非常頻繁的通信機制。從本質上說,管道也是一種檔案,但它又和一般的檔案有所不同,管道可以克服使用檔案進行通信的兩個問題,具體表現為:
限制管道的大小。實際上,管道是一個固定大小的
緩衝區。在Linux中,該緩衝區的大小為1頁,即4K位元組,使得它的大小不象檔案那樣不加檢驗地增長。使用單個固定緩衝區也會帶來問題,比如在寫管道時可能變滿,當這種情況發生時,隨後對管道的write()調用將默認地被阻塞,等待某些數據被讀取,以便騰出足夠的空間供write()調用寫。
讀取進程也可能工作得比寫進程快。當所有當前進程數據已被讀取時,管道變空。當這種情況發生時,一個隨後的read()調用將默認地被阻塞,等待某些數據被寫入,這解決了read()調用返回檔案結束的問題。
注意:從管道讀數據是一次性操作,數據一旦被讀,它就從管道中被拋棄,釋放空間以便寫更多的數據。
管道的結構
在 Linux 中,管道的實現並沒有使用專門的數據結構,而是藉助了檔案系統的file結構和VFS的
索引節點inode。通過將兩個 file 結構指向同一個臨時的 VFS索引節點,而這個 VFS 索引節點又指向一個物理頁面而實現的。如圖 7.1所示。
圖7.1 管道結構示意圖
圖7.1中有兩個file數據結構,但它們
定義檔案操作例程地址是不同的,其中一個是向管道中寫入數據的例程地址,而另一個是從管道中讀出數據的例程地址。這樣,
用戶程式的
系統調用仍然是通常的檔案操作,而
核心卻利用這種
抽象機制實現了管道這一特殊操作。
管道的讀寫
管道實現的
原始碼在fs/pipe.c中,在pipe.c中有很多函式,其中有兩個函式比較重要,即管道讀函式pipe_read()和管道寫函式pipe_wrtie()。管道寫函式通過將位元組複製到 VFS
索引節點指向的
物理記憶體而寫入數據,而管道讀函式則通過複製物理記憶體中的位元組而讀出數據。當然,
核心必須利用一定的機制同步對管道的訪問,為此,核心使用了鎖、
等待佇列和信號。
當寫進程向管道中寫入時,它利用標準的庫函式write(),系統根據庫函式傳遞的
檔案描述符,可找到該檔案的 file 結構。file 結構中指定了用來進行寫操作的函式(即寫入函式)地址,於是,核心調用該函式完成寫操作。寫入函式在向記憶體中寫入數據之前,必須首先檢查 VFS
索引節點中的信息,同時滿足如下條件時,才能進行實際的記憶體複製工作:
記憶體中有足夠的空間可容納所有要寫入的數據;
記憶體沒有被讀程式鎖定。
如果同時滿足上述條件,寫入函式首先鎖定記憶體,然後從寫進程的
地址空間中複製數據到記憶體。否則,寫入進程就休眠在 VFS索引節點的
等待佇列中,接下來,核心將調用調度程式,而調度程式會選擇其他進程運行。寫入進程實際處於可中斷的等待狀態,當記憶體中有足夠的空間可以容納寫入數據,或記憶體被解鎖時,讀取進程會喚醒寫入進程,這時,寫入進程將接收到信號。當數據寫入記憶體之後,記憶體被解鎖,而所有休眠在
索引節點的讀取進程會被喚醒。
管道的讀取過程和寫入過程類似。但是,進程可以在沒有數據或記憶體被鎖定時立即返回錯誤信息,而不是阻塞該進程,這依賴於檔案或管道的打開模式。反之,進程可以休眠在索引節點的等待佇列中等待寫入進程寫入數據。當所有的進程完成了
管道操作之後,管道的索引節點被丟棄,而共享數據頁也被釋放。
因為管道的實現涉及很多檔案的操作,因此,當讀者學完有關檔案系統的內容後來讀pipe.c中的代碼,你會覺得並不難理解。