文件描述符与进程间通信之关联
最近在想一个问题，关于进程间通信的问题，我们都知道进程间可以通过管道通信，但是为什么进程间可以通过管道通信呢？管道通信的机制又是什么呢？我想很多人应该没有去思考过，下面我来讲讲我对管道通信机制的理解。
如果两个不相关的进程打开同一个文件，一个只读方式开打，一个只写方式打开，不就相当于创建了一个管道了，进程A往里面写，进程B读，同样实现进程间通信。管道其实也一样。
一般的管道，只能在父子进程间进行通信，为什么？因为管道实现的进程间通信是在父进程fork()出子进程时，子进程会继承父进程的文件描述符表，而这个文件描述符表里记录了所有父进程打开的文件，所以子进程也继承了父进程打开的文件，所以父子进程可以通过同一个文件描述符去访问同一个文件(但是不相干的进程文件描述符相同也不代表同一个文件)，而管道就是建立在文件描述符上的，建立一个管道必须和两个文件描述符相关，一个可以赋予可读权限，一个可以赋予可写权限，但是这两个文件描述符其实都和同一个文件关联，所以你通过不同的文件描述符去访问这个文件时，可以获得不同的访问权限，如果在父子进程中，在父进程将fd[0]为可读，fd[1]可写，而子进程fd[0]可读,fd[1]可写，那么这个管道就将父子进程连起来，如下图所示：
创建文件描述符的方法有：
进程获取文件描述符最常见的方法是通过本机子例程open或create获取或者通过从父进程继承。后一种方法允许子进程同样能够访问由父进程使用的文件。文件描述符对于每个进程一般是唯一的。当用fork子例程创建某个子进程时，该子进程会获得其父进程所有文件描述符的副本，这些文件描述符在执行fork时打开。在由fcntl、dup和dup2子例程复制或拷贝某个进程时，会发生同样的复制过程。
下面有两个衍生的问题：
问题1：实现两个进程都能向同一个socket中写数据, 也就是服务器端只accept一次就可以把两个进程写的数据全部接收到, 传输过来的数据的先后顺序不用管.
问题2： 我在一个程序里打开了一个文件。将文件描述符传给了另外一个程序。在另一个文件中能否对这个文件描述符进行操作。两个程序不是fork出来的。是完全2个独立的程序。
解决命名管道。
关于文件描述符的详述如下：
在Linux中，进程是通过文件描述符（file descriptors，简称fd）而不是文件名来访问文件的，文件描述符实际上是一个整数。Linux中规定每个进程能最多能同时使用NR_OPEN个文件描述符，这个值在fs.h中定义，为1024*1024（2.0版中仅定义为256）。
每个文件都有一个32位的数字来表示下一个读写的字节位置，这个数字叫做文件位置。每次打开一个文件，除非明确要求，否则文件位置都被置为0，即文件的开始处，此后的读或写操作都将从文件的开始处执行，但你可以通过执行系统调用LSEEK（随机存储）对这个文件位置进行修改。Linux中专门用了一个数据结构file来保存打开文件的文件位置，这个结构称为打开的文件描述（open file description）。这个数据结构的设置是煞费苦心的，因为它与进程的联系非常紧密，可以说这是VFS中一个比较难于理解的数据结构。
file结构中主要保存了文件位置，此外，还把指向该文件索引节点的指针也放在其中。file结构形成一个双链表，称为系统打开文件表，其最大长度是NR_FILE，在fs.h中定义为8192。
file结构在include\linux\fs.h中定义如下：
struct file
{
struct list_head f_list; /*所有打开的文件形成一个链表*/
struct dentry *f_dentry; /*指向相关目录项的指针*/
struct vfsmount *f_vfsmnt; /*指向VFS安装点的指针*/
struct file_operations *f_op; /*指向文件操作表的指针*/
mode_t f_mode; /*文件的打开模式*/
loff_t f_pos; /*文件的当前位置*/
unsigned short f_flags; /*打开文件时所指定的标志*/
unsigned short f_count; /*使用该结构的进程数*/
unsigned long f_reada, f_ramax, f_raend, f_ralen, f_rawin;
/*预读标志、要预读的最多页面数、上次预读后的文件指针、预读的字节数以及预读的页面数*/
int f_owner; /* 通过信号进行异步I/O数据的传送*/
unsigned int f_uid, f_gid; /*用户的UID和GID*/
int f_error; /*网络写操作的错误码*/
unsigned long f_version; /*版本号*/
void *private_data; /* tty驱动程序所需 */
};
内核中，对应于每个进程都有一个文件描述符表，表示这个进程打开的所有文件。文件描述表中每一项都是一个指针，指向一个用于描述打开的文件的数据块———file对象，file对象中描述了文件的打开模式，读写位置等重要信息，当进程打开一个文件时，内核就会创建一个新的file对象。需要注意的是，file对象不是专属于某个进程的，不同进程的文件描述符表中的指针可以指向相同的file对象，从而共享这个打开的文件。file对象有引用计数，记录了引用这个对象的文件描述符个数，只有当引用计数为0时，内核才销毁file对象，因此某个进程关闭文件，不影响与之共享同一个file对象的进程.
