哪里linux内核保持写入管

Question

假设以下简单的代码数据：

#include <stdio.h> 
#include <unistd.h> 
#include <sys/types.h> 

main() 
{ 
    int fd[2];     
    pipe(fd); 
// ...    
    write(fd, buf, VERY_BIG_NUMBER); 
// ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 
} 

现在我的问题：

1. 有人能解释其中写将会把这些数据？
2. 是否写入位于用户空间或内核空间的某个缓冲区？
3. 什么是可以写入管道的最大长度？
4. 由于管道写入操作是阻塞操作，内核效率是不是没有任何作用，并等待读者直接将数据传递给它？

Answer 1

在Linux上有一个管道缓冲区，通常为64KB。写入管道缓冲区。一旦它满了，系统调用将会阻塞，直到管道的另一端排出缓冲区。从pipe(7) man page

摘录：

的管具有有限的容量。如果管道已满，则写入（2）将会阻塞或失败，具体取决于O_NONBLOCK标志是否已设置（请参见下文）。不同的实现对管道容量有不同的限制。应用程序不应该依赖于特定的容量：应该设计应用程序，以便读取过程在可用时立即使用数据，以便写入过程不会被阻止。

在2.6.11之前的Linux版本中，管道的容量与系统页面大小相同（例如i386上的4096字节）。从Linux 2.6.11开始，管道容量为65536字节。

缓冲区位于内核空间。管道通过虚拟pipefs文件系统实现。该文件系统的内核代码为每个pipe2()系统调用分配16个4KB页面，并且该缓冲区空间与为该管道创建的inode相关联。 read()和write()系统调用将数据复制到用户空间和从用户空间中复制出来。 （Source）

写入管道是原子，如果他们在4KB以下。超过4KB的写入可能会导致页面错误，因此不再是原子性的。这意味着如果写入大于4KB，则可以将来自不同进程的多次写入交错。

参见：How big is the pipe buffer?