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分类： LINUX
2008-04-16 09:34:22
1、消息队列的基本概念
消息队列就是一个消息的链表。有足够写权限的进程可往队列中放置消息，有足够读权限的进程可从队列中取走消息。每个消息是一个记录它由发送者赋予一个优先级。在某个进程往一个队列写入消息之前，并不需要另外某个进程在该队列上等待消息的到达。这跟管道和FIFO是相反的，对后者来说，除非读出者已存在，否则先有写入者是没有意义的。消息队列是随内核持续的。一个进程可以先往某个队列写入一些消息后终止，让另外一个进程在以后某个时刻读出这些消息。这一点管道和FIFO是不支持的。
2、消息队列的分类
目前主要有两种类型的消息队列：POSIX消息队列以及系统V消息队列，系统V消息队列目前被大量使用。考虑到程序的可移植性，新开发的应用程序应尽量使用POSIX消息队列。
3、和消息队列相关的结构
每个消息队列都有一个队列头，用结构struct msg_queue来描述。队列头中包含了该消息队列的大量信息，包括消息队列键值、用户ID、组ID、消息队列中消息数目等等，甚至记录了最近对消息队列读写进程的ID。读者可以访问这些信息，也可以设置其中的某些信息。这个结构存于系统空间。
struct msg_queue {
struct kern_ipc_perm q_perm;
time_t q_stime; /* last msgsnd time */
time_t q_rtime; /* last msgrcv time */
time_t q_ctime; /* last change time */
unsigned long q_cbytes; /* current number of bytes on queue */
unsigned long q_qnum; /* number of messages in queue */
unsigned long q_qbytes; /* max number of bytes on queue */
pid_t q_lspid; /* pid of last msgsnd */
pid_t q_lrpid; /* last receive pid */
struct list_head q_messages;
struct list_head q_receivers;
struct list_head q_senders;
};
结构msqid_ds用来设置或返回消息队列的信息，存在于用户空间；
struct msqid_ds{
struct ipc_perm msg_perm;
struct msg *msg_first; /* first message on queue,unused */
struct msg *msg_last; /* last message in queue,unused */
__kernel_time_t msg_stime; /* last msgsnd time */
__kernel_time_t msg_rtime; /* last msgrcv time */
__kernel_time_t msg_ctime; /* last change time */
unsigned long msg_lcbytes; /* Reuse junk fields for 32 bit */
unsigned long msg_lqbytes; /* ditto */
unsigned short msg_cbytes; /* current number of bytes on queue */
unsigned short msg_qnum; /* number of messages in queue */
unsigned short msg_qbytes; /* max number of bytes on queue */
__kernel_ipc_pid_t msg_lspid; /* pid of last msgsnd */
__kernel_ipc_pid_t msg_lrpid; /* last receive pid */
};
4、 打开或创建消息队列
消息队列的内核持续性要求每个消息队列都在系统范围内对应唯一的键值，所以，要获得一个消息队列的描述字，只需提供该消息队列的键值即可。msgget用于创建一个消息队列或打开一个现存的队列。
1．
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名称:： |
msgget |
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功能： |
创建消息队列 |
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头文件： |
#include #include #inlcude |
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函数原形： |
int msgget(key_t key,int msgflag); |
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参数： |
key 消息队列的键 flag 一些标志位 |
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返回值： |
若成功则为消息队列描述字若出错则为-1。 |
参数key是一个键值，由ftok获得；msgflg参数是一些标志位。该调用返回与健值key相对应的消息队列描述字。
在以下两种情况下，该调用将创建一个新的消息队列：
1．如果没有消息队列与健值key相对应，并且msgflg中包含了IPC_CREAT标志位；
2．key参数为IPC_PRIVATE；
参数msgflg可以为以下：IPC_CREAT（创建消息队列）、IPC_EXCL（ ）、IPC_NOWAIT（ ）或三者的或结果。
还有注意的是：当创建一个新队列时，系统自动初始化struct msqid_ds结构的下列成员。
ipc_perm结构按我们以前说的进行初始化。该结构中mode成员按flag中的相应权限位设置。
msg_qnum,msg_lspid,msg_lrpid,msg_stime,msg_rtime都设置为0。
msg_ctime设置为当前时间。
msg_qbytes设置为系统限制值。
5、获得和修改消息队列属性，删除消息队列
2.
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名称:： |
msgctl |
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功能： |
对消息队列进行多种操作 |
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头文件： |
#include |
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函数原形： |
int msgctl(int msqid, int cmd,struct msqid_ds *buf); |
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参数： |
msqid 消息队列描述字 cmd 要执行的操作 buf 此队列的struct msqid_ds结构 |
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返回值： |
若成功返回0，若出错返回-1。 |
该系统调用对由msqid标识的消息队列执行cmd操作，共有三种cmd操作：IPC_STAT、IPC_SET 、IPC_RMID。
IPC_STAT：该命令用来获取消息队列信息，返回的信息存贮在buf指向的msqid_da结构中；
IPC_SET：该命令用来设置消息队列的属性，要设置的属性存储在buf指向的msqid_ds结构中；可设置属性包括：msg_perm.uid、msg_perm.gid、msg_perm.mode以及msg_qbytes，同时，也影响msg_ctime成员。
IPC_RMID：删除msqid_ds标识的消息队列.
6、用消息队列发送和接收消息
3．
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名称:： |
msgsnd |
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功能： |
将数据放到消息队列上 |
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头文件： |
#include #include #inlcude |
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函数原形： |
int msgsnd(int msqid, struct msgbuf *msgp, int msgsz, int msgflg); |
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参数： |
msqid 消息队列描述字 msgp 指向消息数据的指针 msgsz 发送消息的大小 msgflg 标志位 |
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返回值： |
若成功则为0，若出错则为-1。 |
向msgid代表的消息队列发送一个消息，即将发送的消息存储在msgp指向的msgbuf结构中，消息的大小由msgze指定。
struct msgbuf{
long mtype; /*消息类型*/
char mtext[1]; /*消息数据*/
};
我们可以把msgbuf结构看成是一个模版，程序员可以根据自己的需要来设计直接的消息结构。举例来说，如果某个应用需要交换由一个整数后跟一个8字节字符数组构成的消息，那它可以如下定义自己的结构：
typedef struct my_msgbuf{
long mtypel
int mshort;
char mchar[MY_DATA]；
}Message;
对发送消息来说，有意义的msgflg标志为IPC_NOWAIT，指明在消息队列没有足够空间容纳要发送的消息时，msgsnd是否等待。造成msgsnd()等待的条件有两种：
1．当前消息的大小与当前消息队列中的字节数之和超过了消息队列的总容量；
2．当前消息队列的消息数（单位"个"）不小于消息队列的总容量（单位"字节数"），此时，虽然消息队列中的消息数目很多，但基本上都只有一个字节。
msgsnd()解除阻塞的条件有三个：
1．不满足上述两个条件，即消息队列中有容纳该消息的空间；
2．msqid代表的消息队列被删除；
3．调用msgsnd（）的进程被信号中断；
当msgsnd成功返回，与消息队列相关的msqid_ds结构得到更新，以标明发出该调用的进程ID（msg_lspid），进行该调用的时间(msg_stime),并指示队列中增加了一条消息。
