UNIXドメインソケットとパイプ (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。

UNIXドメインソケットとパイプ (コンピュータ)の違い

UNIXドメインソケット vs. パイプ (コンピュータ)

UNIXドメインソケット（英: ）や IPCソケット とは、単一のオペレーティングシステム内で実行されるプロセス間でデータを交換するためのデータ通信の終点。名前付きパイプに類似した機能を備えながら、パイプはバイトストリームにしか使えないが、UNIXドメインソケットは、バイトストリームだけでなく、データグラムとしても利用できる。 UNIXドメインソケットを使用しているプロセスは、共通の親プロセスを共有する必要はない。 UNIXドメインソケット用のAPIは、のものに類似しているが、通信のために基礎となるネットワークプロトコルは使用していない。 UNIXドメインソケットはPOSIXオペレーティングシステムの標準コンポーネントである。 UNIXドメインソケットは、アドレス・名前空間としてファイルシステムを使用している。これらは、ファイルシステム内のinodeとしてプロセスから参照される。これは、2つのプロセスが通信するために、同じソケットを開くことができる。しかし、コミュニケーションは、完全にオペレーティングシステムのカーネル内で発生する。 データを送ることに加えて、プロセスは、sendmsg() およびrecvmsg() システムコールを使用してUNIXドメインソケット接続を経由してファイル記述子を送信することができる。. 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。.

名前付きパイプ

名前付きパイプ（named pipe）は、UNIXおよびUnix系の通常のパイプを拡張したもので、プロセス間通信の技法の1つ。その概念は Microsoft Windows にもあるが、意味論は大幅に異なる。通常のパイプは「無名」であり、使用しているプロセスが動作中のみ存在する。名前付きパイプは永続的で、プロセスが消滅しても存在し続けるので、使わなくなったら削除する必要がある。名前付きパイプはファイルのように扱うことができ、プロセス間通信 (IPC) を行うためにプロセスがオープンして使用する。一般にパイプの動作はFIFOだが、名前付きパイプは、ファイルシステム中での種別（通常ファイル、ディレクトリ、デバイスファイル、etc）として「FIFO」と呼ばれている。.

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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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ファイル記述子

標準入力(stdin)、標準出力(stdout)、標準エラー出力(stderr)のファイル記述子の概念図 ファイル記述子（ファイルきじゅつし、file descriptor）とは、プログラミングにおいてファイルへの参照を抽象化したキーである。ファイルディスクリプタあるいはFDとも呼ばれる。Microsoft Windowsでは、「ファイルハンドル」がほぼ相当するが、技術的には異なるオブジェクトである。.

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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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システムコール

テムコールとは、オペレーティングシステム (OS)（より明確に言えばOSのカーネル）の機能を呼び出すために使用される機構のこと。実際のプログラミングにおいては、OSの機能は関数 (API) 呼び出しによって実現されるので、OSの備える関数 (API) のことを指すこともある。なお、μITRONではサービスコールと呼ばれる。また、OSのことをスーパーバイザとも呼ぶため、スーパーバイザコールともいう。 例えば、C言語で使用できるfopen()やmalloc()などのライブラリ関数は、その関数内においてシステムコール（例えばPOSIX準拠のOSであればopen()やsbrk()など）を呼び出す。.

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ソケット (BSD)

ット（Socket）とは、BSD系UNIXを起源とするAPIであり、C言語によるアプリケーション開発でのプロセス間通信、特にコンピュータネットワークに関するライブラリを構成する。BSDソケット、バークレーソケットなどとも呼ばれる。 1983年にリリースされたUNIXオペレーティングシステム (OS) 4.2BSD で初めて API として実装された。ネットワークの抽象化インタフェースとしてのデファクトスタンダードとなっている。伝統的なSocket APIはC言語を対象とするが、他のプログラミング言語でも類似のインタフェースを用意している事が多い。 ソケットの代替となるAPIとして、STREAMSベースの Transport Layer Interface (TLI) がある。しかし、BSDソケットは比較にならないほど普及しており、数多くの実装が存在する。.

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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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