Tubo y tuberias

Tubos y Tuberías

Conceptos
Una tubería consiste en una cadena de procesos conectados de forma tal que la salida de cada elemento de la cadena es la entrada del próximo. Es común el uso de buffer de datos entre elementos consecutivos.
Las tuberías (pipes) están implementadas en forma muy eficiente en los sistemas operativos multitarea, iniciando todos los procesos al mismo tiempo, yatendiendo automáticamente los requerimientos de lectura de datos para cada proceso cuando los datos son escritos por el proceso anterior. De esta manera el planificador de corto plazo va a dar el uso de la CPU a cada proceso a medida que pueda ejecutarse minimizando los tiempos muertos.
Para mejorar el rendimiento, la mayoría de los sistemas operativos implementan las tuberías usando buffers, lo quepermite al proceso proveedor generar más datos que lo que el proceso consumidor puede atender inmediatamente.
Los elementos de una tubería a menudo son ejecutadas en paralelo, en cuyo caso, una cierta cantidad de memoria intermedia a menudo se inserta entre los elementos. Las tuberías incluyen:
Tuberías de instrucciones, tales como el clásico tubería RISC, que se utilizan en los procesadores parapermitir la superposición de ejecución de instrucciones múltiples con el mismo circuito. El circuito se divide en fases, incluyendo la instrucción de decodificación, la aritmética, y registrar ir a buscar etapas, en donde cada etapa de los procesos de una instrucción a la vez.
Gráficos de las tuberías, que se encuentra en la mayoría de tarjetas gráficas, que consisten en múltiples unidadesaritméticas, o CPU completa, que la aplicación de las diversas etapas de operaciones de representación comunes (proyección en perspectiva, recorte de la ventana, el color y la luz de cálculo, representación, etc.)
Tuberías de software, donde comandos pueden ser escritas de modo que la salida de una operación se utiliza automáticamente como la entrada a la operación siguiente, siguiente
Un tubo es unbuffer circular que permite a dos procesos comunicarse según el modelo productor/consumidor. Así pues, consiste en una cola primero en llegar/primero en salir en la que un proceso escribe y el otro lee. Cuando se crea un tubo, se le da un tamaño fijo en bytes. Cuando un proceso intenta escribir en el tubo, la solicitud de escritura se ejecuta inmediatamente si hay suficiente espacio; de otro modo elproceso se bloquea. De forma similar, un proceso lector se bloquea si intenta leer más bytes de los que tiene el tubo en ese momento. El sistema operativo se encarga de la exclusión mutua, esto es, al tubo solo puede acceder un proceso cada vez. Existen dos tipos de tubos: con nombre y sin nombre.
Con nombre: solo procesos no afines pueden compartir tubos con nombre
Sin nombre: solo procesosafines pueden compartir tubos sin nombre
Por otra parte, una tubería con nombre (también conocido como FIFO por su comportamiento) es una extensión del concepto tradicional de tubería en Unix y los sistemas de tipo Unix, y es uno de los métodos de comunicación entre procesos. El concepto también se encuentra en Microsoft Windows, aunque la semántica difiere sustancialmente. Un tubo tradicional es"sin nombre", ya que existe de forma anónima y sólo persiste durante el tiempo que el proceso está en marcha. Una tubería con nombre es el sistema persistente y existe más allá de la vida del proceso y debe ser eliminado una vez que ya no se utiliza. Los procesos en general, se adhieren a las canalizaciones con nombre (por lo general aparece como un archivo) para llevar a cabo la comunicación entreprocesos (IPC).
Los tubos y tuberías consisten en descomponer la ejecución de cada instrucción en varias etapas para poder empezar a procesar una instrucción diferente en cada una de ellas y trabajar con varias a la vez.

Tubos y tuberías en Windows
En Windows, el diseño de tubos y tuberías se basa a la comunicación cliente-servidor, y funcionan igual que tomas (Sockets), aparte de la...