所以，我给了这一行脚本：
echo test | cat | grep test 请给我解释一下，如果给出下面的系统调用：pipe（），fork（），exec（）和dup2（）是如何工作的？
我在这里寻找一个总的概述，主要是操作的顺序。 到目前为止我所知道的是，shell将使用fork（）来分叉，脚本的代码将使用exec（）来replaceshell的。 但是pipe和dup2呢？ 他们如何到位？
提前致谢。
首先考虑一个更简单的例子，例如：
echo test | cat
我们想要的是在一个单独的进程中执行echo ，将其标准输出安排到执行cat的进程的标准输入中。 理想情况下，这种转移一旦建立，就不需要壳体的进一步干预 – 壳体将冷静地等待两个过程退出。
实现这一目标的机制被称为“管道”。 它是在内核中实现的进程间通信设备，并被导出到用户空间。 一旦由一个Unix程序创建，一个管道有一对文件描述符的外观，这个特殊的属性，如果你写入其中一个，你可以从另一个读取相同的数据。 这在同一个进程中并不是很有用，但请记住，文件描述符（包括但不限于管道fork()通过fork() ，甚至跨exec()继承。 这使得管道易于建立和合理高效的IPC机制。
shell创建管道，现在拥有一组属于管道的文件描述符，一个用于读取，一个用于写入。 这些文件描述符由分叉的子进程继承。 现在，只有当echo写入管道的写端描述符而不写入其实际的标准输出时，并且如果cat正在从管道的读端描述符而不是从其标准输入中读取，那么一切都将工作。 但是他们不这样做，这就是dup2作用。
dup2复制文件描述符作为另一个文件描述符，预先自动关闭新的描述符。 例如， dup2(1, 15)将关闭文件描述符1（按照惯例用于标准输出），并将其作为文件描述符15的副本重新打开 – 这意味着写入标准输出实际上相当于写入文件描述符15.同样适用于读取： dup2(0, 8)将使从文件描述符0（标准输入）读取相当于从文件描述符8中读取。如果我们继续关闭原始文件描述符，打开文件或管道）将被有效地从原来的描述符转移到新的描述符，就像科幻传送器一样，首先在远程位置复制一件事物，然后分解原稿。
如果你仍然遵循这个理论，shell的操作顺序应该是明确的：
shell创建一个管道，然后fork两个进程，这两个进程都将继承管道文件描述符r和w 。
在要执行echo的子dup2(1, w); close(w) ，shell调用dup2(1, w); close(w) 在exec之前dup2(1, w); close(w)以将标准输出重定向到管道的写入端。
在要执行cat的子dup2(0, r); close(r) ，shell调用dup2(0, r); close(r) dup2(0, r); close(r)以将标准输入重定向到管道的读取端。
分叉后，主壳程必须自己关闭管子的两端。 一个原因是一旦子流程退出，释放与管道相关的资源。 另一个是允许cat实际终止 – 只有在管道写入结束的所有副本都关闭后，管道读取器才会收到EOF。 在上面的步骤中，我们将写入结束的文件描述符15的副本复制到1上，但是文件描述符15也必须存在于父文件中，因为它是在该编号下继承的，并且可以只能由父母关闭。 如果没有这样做，叶cat的标准输入就不会报告EOF，其cat过程也会挂起。
这个机制很容易推广到三个或更多个由管道连接的过程。 在三个进程的情况下，管道需要安排echo的输出写入cat的输入， cat的输出写入grep的输入。 这需要两次调用pipe() ，三次调用fork() ，四次调用dup2()和close （一次echo和grep ，两次for cat ），三次调用exec() ，另外四次调用close() （每个管道两个）。