Linuxとパイプ (コンピュータ)

ショートカット: 違い、類似点、ジャカード類似性係数、参考文献。

Linuxとパイプ (コンピュータ)の違い

Linux vs. パイプ (コンピュータ)

Linux（リナックス、他の読みは後述）とは、Unix系オペレーティングシステムカーネルであるLinuxカーネル、およびそれをカーネルとして周辺を整備したシステム（GNU/Linuxシステムも参照）である。. ある端末上で3つのパイプで繋いだプログラムを実行する際の入出力の流れ Unix系オペレーティングシステムにおけるパイプ(pipe)、もしくはパイプライン (pipeline) とは、複数のプログラムの入出力をつなぐための仕組み（プロセス間通信）の一つである。大変便利であることからUnix系以外でも同様の実装や、あるいは擬似的な実装によって似たようなことができるものも多い。直接の親子関係にあるプロセス間で通信をおこなうためfork前にあらかじめ共有しておく「無名パイプ」と、親子関係などにないプロセス間で一時ファイルなどを通して接続する（接続を確立するためにファイルを経由するだけで、接続自体はファイルを経由するわけではない）「名前付きパイプ」がある。ダグラス・マキルロイがUnixシェル向けに考案したことから始まり、パイプライン輸送からの連想で名付けられた。 特に、シェルなどでは縦棒（ | ）の記号を使って無名パイプを簡単に利用でき、それを指して「パイプ」と言うことも多い。プロセス群の標準ストリームを連鎖的に相互接続するもので、あるプロセスの標準出力 (stdout) を直接別のプロセスの標準入力 (stdin) に接続する。 「1つだけの仕事をうまくやる、道具のようなソフトウェア」（Software Tools）をパイプラインによって組み合わせる、というアイデアはUNIXやUnix系のOS以外にも、MS-DOS をはじめとする様々なOSやアプリケーションに、動作に多少の違いはあるものの受け継がれている。パイプで連結することを前提とした構成のプログラムをフィルタと呼ぶ。 前述のシェルのコマンドラインにおけるパイプは、中置記法で結合法則を満たす演算子と見ることができる（その時、演算子（オペレータ）のオペランドにあたるのは、各プログラムである）。これを一種の「合成」と見ることもできる。一般に数学で、f, g, h という関数があるとして h(g(f(x))) というような計算をすることを考える時、関数を関数合成の演算子 ∘ で合成した (h∘g∘f)(x) というものを考えることがあるが、パイプの演算子 | はこれに似ており (progF あるいは (progF | progG | progH) といったような感じになる。.

プロセス

プロセスとは、情報処理においてプログラムの動作中のインスタンスを意味し、プログラムのコードおよび全ての変数やその他の状態を含む。オペレーティングシステム (OS) によっては、プロセスが複数のスレッドで構成される場合があり、命令を同時並行して実行する。.

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プロセス間通信

プロセス間通信(IPC、interprocess communication)はコンピュータの動作において複数のプロセス間（の複数のスレッド間）でデータをやりとりするための仕組み。通信するプロセスは同一コンピュータ上にある場合と、ネットワークで接続された別のコンピュータ上にある場合がある。そのようなローカル内対リモート間といったような分類以外にも多くの観点から分類でき、また、スレッド間の通信の帯域幅とレイテンシは様々であり、やりとりされるデータの種類も様々である。メッセージパッシング、同期、共有メモリ、RPCなどといったメカニズムやプリミティブがある。 プロセス間通信の目的・理由には以下のようなものがある。.

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アップル (企業)

アップル（）は、アメリカ合衆国カリフォルニア州に本社を置く、インターネット関連製品・デジタル家庭電化製品および同製品に関連するソフトウェア製品を開発・販売する多国籍企業である。2007年1月9日に、アップルコンピュータ (Apple Computer, Inc.) から改称した。.

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アプリケーションソフトウェア

アプリケーションスイートである。 アプリケーションソフトウェア（application software, 応用ソフトウェア）は、アプリケーション（応用）プログラムともいい、ワープロや表計算などといった、コンピュータを「応用」する目的に応じた、コンピュータ・プログラムである。なお、それに対してシステムプログラムは、アプリケーションプログラムに対して処理実行のための計算機資源を抽象化して提供する、などのインフラとしての役割のプログラムであり、ユーザーが要求する情報処理を直接実行するものではなく、ユーザーが普段は意識することはない裏方的な存在がシステムプログラムである。.

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オペレーティングシステム

ペレーティングシステム（Operating System、OS、オーエス）とは、コンピュータのオペレーション（操作・運用・運転）のために、ソフトウェアの中でも基本的、中核的位置づけのシステムソフトウェアである。通常、OSメーカーが組み上げたコンピュータプログラムの集合として、作成され提供されている。 オペレーティングシステムは通常、ユーザーやアプリケーションプログラムとハードウェアの中間に位置し、ユーザーやアプリケーションプログラムに対して標準的なインターフェースを提供すると同時に、ハードウェアなどの各リソースに対して効率的な管理を行う。現代のオペレーティングシステムの主な機能は、ファイルシステムなどの補助記憶装置管理、仮想記憶などのメモリ管理、マルチタスクなどのプロセス管理、更にはGUIなどのユーザインタフェース、TCP/IPなどのネットワーク、などがある。オペレーティングシステムは、パーソナルコンピュータからスーパーコンピュータまでの各種のコンピュータや、更にはスマートフォンやゲーム機などを含む各種の組み込みシステムで、内部的に使用されている。 製品としてのOSには、デスクトップ環境やウィンドウシステムなど、あるいはデータベース管理システム (DBMS) などのミドルウェア、ファイル管理ソフトウェアやエディタや各種設定ツールなどのユーティリティ、基本的なアプリケーションソフトウェア（ウェブブラウザや時計などのアクセサリ）が、マーケティング上の理由などから一緒に含められていることもある。 OSの中で、タスク管理やメモリ管理など特に中核的な機能の部分をカーネル、カーネル以外の部分（シェルなど）をユーザランドと呼ぶ事もある。 現代の主なOSには、Microsoft Windows、Windows Phone、IBM z/OS、Android、macOS（OS X）、iOS、Linux、FreeBSD などがある。.

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カーネル

ーネルはアプリケーションソフトウェアとコンピュータのハードウェアを結び付ける。 カーネル（kernel）は、階層型に設計されたオペレーティングシステム (OS) の中核となる部分である。アプリケーションとハードウェアレベルでの実際のデータ処理との間の架け橋である。システムのリソースを管理し、ハードウェアとソフトウェアコンポーネントのやりとりを管理する。 オペレーティングシステムの基本コンポーネントとして、カーネルはメモリ、CPU、入出力を中心としたハードウェアを抽象化し、ハードウェアとソフトウェアがやり取りできるようにする。また、ユーザープログラムのための機能として、プロセスの抽象化、プロセス間通信、システムコールなどを提供する。 これらのタスクはカーネルによって方式が異なり、設計も実装も異なる。モノリシックカーネルは全てを一つの仮想アドレス空間に格納されたコードで実行して性能を向上させようとする。マイクロカーネルはサービスの大部分をユーザー空間で実行し、コードの保守性とモジュール性を向上させようとする, by K.J.。多くのカーネルはこの二つのカテゴリのいずれか、あるいは中間である。.

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ケン・トンプソン

ネス・レイン・トンプソン（Kenneth Lane Thompson、1943年2月4日 - ）は、アメリカの計算機科学者。ハッカー仲間からはケン・トンプソン (Ken Thompson) と呼ばれている。長くベル研究所に勤め、B言語（Multicsプロジェクトに関わっていたころ、UNIX開発に使ったBCPLをベースとしている）とC言語の開発で知られ、UNIXのオリジナル開発者の一人である。 他にも、正規表現、初期のテキストエディタQEDとedの開発、コンピュータチェス、Goといった業績がある.

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シェル

Bashのスクリーンショット シェル (shell) はオペレーティングシステム (OS) のユーザーのためにインタフェースを提供するソフトウェアであり、カーネルのサービスへのアクセスを提供する。それだけではなく、この用語は非常にゆるやかに応用され、特定のコンポーネントの周辺に構築された任意のソフトウェアを含むこともある。例えば、ウェブブラウザや電子メールクライアントはHTMLレンダリングエンジンの「シェル」といわれることがある。OSの内部（カーネル）とユーザーの間にある外殻であることから、このように呼ばれる。.

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サーバ

ウィキメディア財団のサーバ サーバあるいはサーバー（server）は、サービスを提供するコンピュータである。コンピュータ分野のクライアントサーバモデルでは、クライアントからの要求に対して情報や処理結果を提供する機能を果たす側のコンピュータやソフトウェアを指す。本稿ではこの意味で記載する。 サーバにはファイルサーバ、メールサーバ、Webサーバなど多数の用途や種類がある。更にサーバ用のコンピュータ機器（ハードウェア）などもサーバと呼ぶ場合がある。.

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Microsoft Windows

Microsoft Windows（マイクロソフト ウィンドウズ）は、マイクロソフトが開発・販売するオペレーティングシステム (OS) の製品群。グラフィカルユーザインタフェース (GUI)を採用している。.

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POSIX

POSIX（ポシックス、ポジックス、Portable operating system interface）は、各種UNIXを始めとする異なるオペレーティングシステム (OS) 実装に共通のアプリケーションプログラミングインタフェース (API) を定め、移植性の高いアプリケーションソフトウェアの開発を容易にすることを目的としてIEEEが策定したAPI規格である。POSIXという名前はリチャード・ストールマンがIEEEに提案したものである。末尾の「」はUNIX互換OSに「」の字がつく名前が多いことからつけられた。ISO/IEC JTC 1/SC 22でISO/IEC 9945として国際規格になっている。.

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UNIX

UNIX （ユニックス、Unix、）は、コンピュータ用のマルチタスク・マルチユーザーのオペレーティングシステムの一種である。公式な商標は「UNIX」だが、商標以外の意味として「Unix」、またはスモールキャピタルを使用して「Unix」などとも書かれる。Unixは1969年、AT&Tのベル研究所にて、ケン・トンプソン、デニス・リッチーらが開発を開始した。 当初はアセンブリ言語のみで開発されたが、1973年にほぼ全体をC言語で書き直した。このため、Unixは歴史上、初めて高水準言語で書かれたOSであると言われる。 1973年の段階ではPDP-11に依存したコードが多く、移植性は低かったが、その後徐々にPDP-11に依存したコードを減少させ、1978年にInterdata 8/32への移植に成功して以降、徐々に他のプラットフォームにも移植されていった。 現在では「Unix」という語は、Unix標準に準拠するあらゆるオペレーティングシステムの総称でもある。現在ではUnixシステムは多数の系統に分かれており、AT&Tの開発停止後も、多数の商用ベンダーや非営利組織などによって開発が続けられている。 1970年代から1980年代の初期にかけて、Unixは大学や研究所などの教育機関で広範囲に採用され、特にカリフォルニア大学バークレー校をオリジナルとするBSD系統が誕生した。また Version 7 Unix や UNIX System V の特徴を持つオペレーティングシステムは「伝統的なUNIX」(traditional Unix)とも呼ばれる。 2007年に、「UNIX」の商標の所有者である標準化団体のThe Open Groupは、Single UNIX Specificationを完全に満たすと認証を受けたシステムのみが「UNIX」の商標を得られるとした。このためそれ以外のシステムは（ずっと以前から、AT&T版およびBSD以外を指して使われていた用語だが）「Unixシステムライク」または「Unixライク（Unix系）」と呼ばれるようになった。ただし The Open Groupはその呼称を気に入っていない。 現在では多く使われているUnixとしてはmacOS、AIX、HP-UX、Solarisなどがある（いずれも商用）。また認証を受けていないUnix系としてはLinux（派生OSにAndroid他）やMINIX、BSDの派生OS（FreeBSD、NetBSD、OpenBSD、DragonFly BSDなど）がある。.

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Unixシェル

Unixシェルは、Unix系システムにおけるコマンドラインシェルである。プロセスとして起動したい1個ないし複数のコマンド名をパイプラインなどとしてつなげた「ジョブ」を記述したり、それを複数並べたテキストファイルによるシェルスクリプトを実行する。 最も影響を与えたUnixシェルとしては、Bourne Shell と C Shell がある。Bourne Shell は単に sh と呼ばれ、AT&Tでスティーブン・ボーンが開発したUNIX本来のコマンドラインインタプリタである。パイプ、ヒアドキュメント、、変数、条件式やループといった制御構造、ワイルドカードによるファイル名指定などの機能が他の全てのUnixシェルに共通する機能の出発点となった。言語としては、ブロックの終りを逆から綴った (ファイル)キーワードで示すなど、ALGOL 68 に影響を受けている。 C Shell (csh) はビル・ジョイがカリフォルニア大学バークレー校の大学院生のときに開発した。C言語をモデルとして制御構造や式の文法を設計している。対話型シェルとして、ヒストリ機能、編集機構、エイリアス、ディレクトリスタック、チルダ記法、cdpath、ジョブコントロール、パスハッシングといった機能を導入した。 これら2つのシェルがベースとなって、様々なシェルが派生していった。.

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Unix系

複数のUnix系システム間の関連図 Unix系（ユニックスけい、ユニックスライク）とは、Unixに類似した振る舞いをするオペレーティングシステム (OS) を指す用語である。その判断基準や範囲には複数の議論がある。.

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