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pipe

私募基金

PIPE是私募基金共同基金或者其他的合格投資者以市場價格的一定折價率購買上市公司股份以擴大公司資本的一種投資方式。PIPE主要分為傳統型和結構型兩種形式。傳統的PIPE由發行人以設定價格向PIPE投資人發行優先或普通股來擴大資本。而結構性PIPE則是發行可轉債(轉換股份可以是普通股也可以是優先股)。

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序。

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投資中佔比來看,案例數量佔比由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投資規模佔比來看,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佈來看,製造業、化學工業、金融、醫療健康四個行業分別以16、10、6、6起案例佔比23%、16%、10%、10%居前四位;投資規模按照行業分佈來看,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、5.57億美元佔比49%、10%和9%位居各細分行業前三。

函數


pipe我們用中文叫做管道。
以下講解均是基於Linux為環境:

簡介

所需頭文件#include
函數原型int pipe(int fd[2])
函數傳入值fd[2]:管道的兩個文件描述符,之後就是可以直接操作這兩個文件描述符
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文件系統:管道對於管道兩端的進程而言,就是一個文件,但它不是普通的文件,它不屬於某種文件系統,而是自立門戶,單獨構成一種文件系統,並且只存在於內存中。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
int pipe(int fd[2])
該函數創建的管道的兩端處於一個進程中間,在實際應用中沒有太大意義,因此,一個進程在由pipe()創建管道后,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。一般文件的I/O函數都可以用於管道,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,讀函數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,不同的內核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:
#include
#include
#include
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;
}
}
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,管道緩衝區一有空閑區域,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,那麼寫操作將一直阻塞。
對於沒有設置阻塞標誌的寫操作:(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空閑緩衝區能夠容納請求寫入的位元組數,寫完后成功返回;如果當前FIFO空閑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空閑緩衝區后,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內核傳來的SIGPIPE信號,應用程序可以處理該信號,也可以忽略(默認動作則是應用程序終止)。
對管道的寫規則的驗證1:寫端對讀端存在的依賴性
#include
#include
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后,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
#include
#include
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,緩衝區的空閑空間將被寫入數據(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。

管道應用實例

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程序(Bourne shell或C shell等)鍵入who│wc -l后,相應shell程序將創建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
實例二:用於具有親緣關係的進程間通信
下面例子給出了管道的具體應用,父進程通過管道發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
#include
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數(特定於應用):
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煙斗[C]
His father is a pipe-smoker.
他父親是抽煙斗的。
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】容易乾的事
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裡。
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(管道制存在於內存中,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消息(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,管道也是一種文件,但它又和一般的文件有所不同,管道可以克服使用文件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,使得它的大小不象文件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()調用返迴文件結束的問題。
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,而是藉助了文件系統的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,但它們定義文件操作常式地址是不同的,其中一個是向管道中寫入數據的常式地址,而另一個是從管道中讀出數據的常式地址。這樣,用戶程序的系統調用仍然是通常的文件操作,而內核卻利用這種 抽象機制實現了管道這一特殊操作。

管道的讀寫

管道實現的源代碼在fs/pipe.c中,在pipe.c中有很多函數,其中有兩個函數比較重要,即管道讀函數pipe_read()和管道寫函數pipe_wrtie()。管道寫函數通過將位元組複製到 VFS索引節點指向的物理內存而寫入數據,而管道讀函數則通過複製物理內存中的位元組而讀出數據。當然,內核必須利用一定的機制同步對管道的訪問,為此,內核使用了鎖、等待隊列和信號。
當寫進程向管道中寫入時,它利用標準的庫函數write(),系統根據庫函數傳遞的文件描述符,可找到該文件的 file 結構。file 結構中指定了用來進行寫操作的函數(即寫入函數)地址,於是,內核調用該函數完成寫操作。寫入函數在向內存中寫入數據之前,必須首先檢查 VFS索引節點中的信息,同時滿足如下條件時,才能進行實際的內存複製工作:
內存中有足夠的空間可容納所有要寫入的數據;
內存沒有被讀程序鎖定。
如果同時滿足上述條件,寫入函數首先鎖定內存,然後從寫進程的地址空間中複製數據到內存。否則,寫入進程就休眠在 VFS索引節點的等待隊列中,接下來,內核將調用調度程序,而調度程序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,當內存中有足夠的空間可以容納寫入數據,或內存被解鎖時,讀取進程會喚醒寫入進程,這時,寫入進程將接收到信號。當數據寫入內存之後,內存被解鎖,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內存被鎖定時立即返回錯誤信息,而不是阻塞該進程,這依賴於文件或管道的打開模式。反之,進程可以休眠在索引節點的等待隊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文件的操作,因此,當讀者學完有關文件系統的內容後來讀pipe.c中的代碼,你會覺得並不難理解。