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標題: 【武漢華嵌】Linux進程間通信之消息隊列 [打印本頁]

作者: crcrwxy    時間: 2011-11-1 15:00
標題: 【武漢華嵌】Linux進程間通信之消息隊列
作者:武漢華嵌技術部

在linux下有兩種消息隊列,一種是POSIX的消息隊列,另外一種是System V消息隊列。在這里只講System V隊列的使用。System V消息隊列使用消息隊列標識符標識,在某個進程往一個隊列中寫入一個消息之前,不求另外某個進程正在等待該隊列上一個消息的到達。
對于系統中每個消息隊列,內核維護一個定義在頭文件中的信息結構。該結構如下:
struct msqid_ds{
struct ipc_perm     msg_perm;   /* read_write perms: Section 3.3 */
struct msg         *msg_first;   /* ptr to first message on queue */
struct msg         *msg_last;   /* ptr to last message on queue */
msglen_t          msg_cbytes;  /* current # bytes on queue */


}

消息隊列由內核進行維護,我們可以將內核中某個選定的消息隊列畫為一個消息鏈表,如下圖所示:
file:///C:/DOCUME~1/jack/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.png
以下都是操作消息隊列的API函數,在這里將對其一一講解。
#include
int msgget(key_t key, into flag);
該函數在執行正常返回時,返回的是一個整數標識符,其他三個函數就用它來指代該隊列。該標識符是基于指定的key產生的,而key即可以是ftok的返回值,也可以是常值IPC_PRIVATE。
oflag可以是讀寫權限的值的組合,它還可以與IPC_CREAT或IPC_CREAT|IPC_EXCL按位或。
當創建一個新消息隊列時,msqid_ds結構的一些成員被初始化。

#include
int msgsnd(int msqid, const void *ptr, size_t length, int flag);
該函數的第一參數msqid是由msgget的返回值提供。Ptr是一個結構指針,該結構可以如下定義:
struct my_msg{
long types;
char text[MAX_LENGTH];
}
該結構中的types是這個消息的類型,text這個數組就是發送的消息的正文部份。msgsnd的length參數以字節為單位指定待發送消息的長度。如果待發送消息的結構如上定義,則length的取值是sizeof(struct my_msg) – sizeof(long)。第四個參數flag即可以是0,也可以是IPC_NOWAIT。當flag是0時,使得msgsnd調用阻塞,如果是IPC_NOWAIT,使得msgsnd調用非阻塞。
  • 使用msgrcv函數從某個消息隊列中讀出一個消息。
#include
ssize_t smgrcv(int msqid, void *ptr, size_t length, long type, int flag);
其中ptr參數指定所接收消息的存放位置,和msgsnd一個,該指針指向緊挨在真正的消息數據之前返回的長整數類型字段。Length指定了由ptr指向的緩沖區中數據部分的大小,這是該函數能返回的最大數據量,該長度不包含消息類型占的字節數。type指定希望從消息隊列中讀出什么類型的消息,type以下的幾種取值有不同的效果,如下:
⑴、type為0時,則返回隊列中的第一個消息,也就是最早的那個消息。
⑵、type為大于0時,則返回其類型值為type的第一個消息。
⑶、type為小于0時,則返回其類型值小于或等于type參數的絕對值的消息中類型最小的第一個消息。flag的可能取值同msgsnd一樣,代表著同樣的意思。只不過msgrcv多了一個選擇,那就是MSG_NOERROR,如果設置了該位,當所接收消息的真正數據部分大于length參數時,msgrcv只截短數據部分,面不返回錯誤。該函數成功返回時,msgrcv返回的是所接收消息中數據的字節數。它不包括消息類型所占有字節數。
  • 使用msgctl對消息隊列進行控制。
#include
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buff);
該函數提供了三個控制命令,分別如下:
IPC_RMID     從系統中刪除由msqid指定的消息隊列,對于該命令,msgctl第三個參
數被忽略。
IPC_SET       給所指定的消息隊列設置其msqid_ds結構的幾個成員。
IPC_STAT      給調用者返回與所指定消息隊列對應的當前msqid_ds結構。



總結:
  • 消息隊列是由內核維護的,也就是說消息隊列是隨內核持續性的。在進程結束的時候,消息隊列并消失,只有在顯示的刪除消息隊列或者在內核自檢的時候,消息隊列才會刪除。


以下是使用消息隊列例子:
  • 發送進程:
#include
#include
#include
#include
#include
#include

#define MAX_MSG_LENGTH 1024
//自己定義的消息格式
typedef struct msgbuf
{
long types;
char texts[MAX_MSG_LENGTH];
}SYS_MSG;

int main()
{
int msgid;
key_t key;
int retval;
SYS_MSG mybuf;

if((key = ftok("/", 4)) < 0)
{
           perror("ftok");
}

if((msgid = msgget(key, IPC_CREAT|0777)) < 0)
{
           perror("msgget");
}

mybuf.types = 1;
strcpy(mybuf.texts, "hello world");
if((msgsnd(msgid, &mybuf, MAX_MSG_LENGTH, 0)))  //發送消息類型為1的消息。
{
           perror("msgsnd");
}

mybuf.types = 2;
strcpy(mybuf.texts, "how are you");
if((msgsnd(msgid, &mybuf, MAX_MSG_LENGTH, 0)))  //發送消息類型為2的消息。
{
           perror("msgsnd");
}

mybuf.types = 3;
strcpy(mybuf.texts, "i'm fine");
if((msgsnd(msgid, &mybuf, MAX_MSG_LENGTH, 0)))  //發送消息類型為3的消息。
{
           perror("msgsnd");
}

return 0;
}
  • 接收進程:
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include

#define MAX_MSG_LENGTH 5
typedef struct msgbuf
{
long types;
char texts[MAX_MSG_LENGTH];
}SYS_MSG;

int main()
{
int msgid;
key_t key;
int retval;
SYS_MSG mybuf;

if((key = ftok("/", 4)) < 0)
{
           perror("ftok");
}

if((msgid = msgget(key, IPC_CREAT|0777)) < 0)
{
           perror("msgget");
}

while(1)
{
           //輸入想接收的消息類型
           scanf("%ld", &mybuf.types);
           memset(mybuf.texts, 0, MAX_MSG_LENGTH);

           if(0 == mybuf.types)
           {
                    break;
           }

           //接收消息類型為上面輸入的消息類型
           if(( msgrcv(msgid, &mybuf, MAX_MSG_LENGTH, mybuf.types, MSG_NOERROR)) < 0)
           {
                    perror("msgrcv");
           }

           printf("msgrcv : %s\n", mybuf.texts);
}

if(( msgctl(msgid, IPC_RMID, NULL)) < 0)   //從內核中刪除消息隊列
{
           perror("msgctl");
}

return 0;
}

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作者: crcrwxy    時間: 2013-4-8 14:36
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