linux消息队列操作
2010-06-12 12:57
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Linux消息队列编程
2009-03-15 18:25
2009-03-15 18:25
| Linux的消息队列(queue)实质上是一个链表, 它有消息队列标识符(queue ID). msgget创建一个新队列或打开一个存在的队列; msgsnd向队列末端添加一条新消息; msgrcv从队列中取消息, 取消息是不一定遵循先进先出的, 也可以按消息的类型字段取消息. 1. 标识符(des)和键(key): 消息队列, 信号量和共享存储段, 都属于内核中的IPC结构, 它们都用标识符来描述. 这个标识符是一个非负整数, 与文件描述符不同的是, 创建时并不会重复利用通过删除回收的整数, 而是每次+1, 直到整数最大值回转到0. 标识符是IPC对象的内部名, 而它的外部名则是key(键), 它的基本类型是key_t, 在头文件<sys/types.h>中定义为长整型. 键由内核变换成标识符. 2. 消息队列状态msqid_ds: 每个消息队列都有一个msqid_ds结构与其关联:  struct msqid_ds ...{ struct ipc_perm msg_perm; /**//* access */ msgqnum_t msg_qnum; /**//* # of messages on queue */ msglen_t msg_qbytes; /**//* max # of bytes on queue */ pid_t msg_lspid; /**//* pid of last msgsnd() */ pid_t msg_lrpid; /**//* pid of last msgrcv() */ time_t msg_stime; /**//* last-msgsnd() time */ time_t msg_rtime; /**//* last-msgrcv() time */ time_t msg_ctime; /**//* last-change time */ ... ... ... }; 3. 由路径名和项目ID产生一个key: 如果客户进程和服务器进程认同一个路径名和项目ID(0~255间的字符值), 接着调用ftok将这两个值变换为一个key. 原型: key_t ftok(const char *path, int id); 头文件: <sys/ipc.h> 返回值: 成功则返回key, 出错则返回(key_t)-1. 参数: path参数必须引用一个现存文件. 当产生key时 只使用id参数的低8位. 说 明: 如果两个路径名引用两个不同的文件, 对这两个路径名调用ftok通常返回不同的key. 但是, 因为i节点号和key通常存放在长整型中, 于是创建key时可能会丢失信息. 这意味着, 如果使用同一项目ID, 那么对于不同文件的两个路径名可能产生相同的key. 该函数的工作方式为: 按给定的路径名取得其stat结构. 从该结构中取出部分st_dev和st_ino字段, 与项目ID组合起来. 4. 创建/打开消息队列: msgget可以创建一个新队列或打开一个存在的队列. 原型: int msgget(key_t key, int flag); 头文件: <sys/msg.h> 返回值: 成功则返回消息队列ID, 出错则返回-1. 参数: key: 消息队列的key值. flag: 标志位. 说明: 创建队列有两种方法: key是IPC_PRIVATE. key当前未与特定类型的IPC结构相结合, 并且flag中指定了IPC_CREAT位. 初始化msqid_ds成员: ipc_perm中的mode成员按flag进行设置. msg_qnum, msg_lspid, msg_lrpid, msg_stime和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. 消息队列的垃圾桶函数: msgctl类似于驱动程序中的ioctl函数, 可对消息队列执行多种操作. 原型: int msgctl(int msqid, int cmd, struct msgqid_ds *buf); 头文件: <sys/msg.h> 返回值: 成功则返回0, 出错则返回-1. 参数: cmd参数说明对msqid指定的队列要执行的命令: IPC_STAT: 取此队列的msqid_ds结构, 并将它存放在buf指向的结构中. IPC_SET: 按由buf指向结构中的值, 设置与此队列相关结构中的msg_perm.uid, msg_perm.gid, msg_perm.mode和msg_qbytes. 该命令只有下列两种进程可以执行: 有效用户ID等于msg_perm.cuid或msg_per.uid. 具有超级用户特权的进程. IPC_RMID: 从系统中删除该消息队列以及仍在该队列中的所有数据. 执行权限同上. 6. 将数据放到消息队列: 调用msgsnd将数据放到消息队列中. 原型: int msgsnd(int msqid, const void *ptr, size_t nbytes, int flag); 头文件: <sys/msg.h> 返回值: 成功则返回0, 出错则返回-1. 说 明: 可以定义一个消息结构, 结构中带类型, 这样就可用非先进先出顺序取消息了. 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_lsqid), 进行该调用的时间(msg_stime), 并指示队列中增加了一条消息(msg_qnum). 7. 从消息队列中取消息: 调用msgrcv将从消息队列中取消息. 原型: ssize_t msgrcv(int msqid, void *ptr, size_t nbytes, long type, int flag); 头文件: <sys/msg.h> 返回值: 成功则返回消息的数据部分的长度, 出错则返回-1. 参数: ptr: 指向一个长整型数(返回的消息类型存放在其中), 跟随其后的是存放实际消息数据的缓冲区. nbytes: 数据缓冲区的长度. 若返回的消息大于nbytes, 且在flag中设置了MSG_NOERROR, 则该消息被截短. type: type == 0: 返回队列中的第一个消息. type > 0: 返回队列中消息类型为type的第一个消息. type < 0: 返回队列中消息类型值小于或等于type绝对值的消息, 如果这种消息有若干个, 则取类型值最小的消息. 说明: 当msgrcv成功返回时, 与消息队列相关的msqid_ds结构被更新, 以指示调用者的进程ID(msg_lrpid), 调用时间(msg_rtime)和队列中的消息数(msg_qnum)减1. 例题：文件msg为空文件，可以为任何内容，这里只是为了ftok函数使用。程序通过建立消息队列，完成进程间通信，注意msgrcv的第四个参数为消息类型，他定义了从队列中取消息的类型。 下面是msgLucy.c,是建立消息队列的 #include<sys/ipc.h> #include<sys/msg.h> #include<sys/stat.h> #include<sys/types.h> #include<stdio.h> #include<fcntl.h> #include<signal.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #define PROJID 0xFF #define LUCY 1 #define PETER 2 int mqid; void terminate_handler(int signo) { msgctl(mqid,IPC_RMID,NULL); exit(0); } int main() { char filenm[] = "msg"; key_t mqkey; struct msgbuf { long mtype; /* message type, must be > 0 */ char mtext[256]; /* message data */ }msg; int ret; mqkey = ftok(filenm,PROJID); if(mqkey == -1) { perror("ftok error: "); exit(-1); } mqid = msgget(mqkey,IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666); if(mqid == -1) { perror("msgget error: "); exit(-1); } signal(SIGINT, terminate_handler); signal(SIGTERM, terminate_handler); while(1) { printf("Lucy: "); fgets(msg.mtext, 256, stdin); if (strncmp("quit", msg.mtext, 4) == 0) { msgctl(mqid,IPC_RMID,NULL); exit(0); } msg.mtext[strlen(msg.mtext)-1] = '/0'; msg.mtype = LUCY; msgsnd(mqid,&msg,strlen(msg.mtext) + 1,0); msgrcv(mqid,&msg,256,PETER,0); printf("Peter: %s/n", msg.mtext); } } 下面的是msgPeter,是和Lucy通信的,程序先运行Lucy,再运行Peter #include<sys/ipc.h> #include<sys/msg.h> #include<sys/stat.h> #include<sys/types.h> #include<stdio.h> #include<fcntl.h> #include<signal.h> #include<string.h> #include<stdlib.h> #define PROJID 0xFF #define LUCY 1 #define PETER 2 int main() { char filenm[] = "msg"; int mqid; key_t mqkey; struct msgbuf { long mtype; /* message type, must be > 0 */ char mtext[256]; /* message data */ }msg; int ret; mqkey = ftok(filenm, PROJID); if(mqkey == -1) { perror("ftok error: "); exit(-1); } mqid = msgget(mqkey, 0); if(mqid == -1) { perror("msgget error: "); exit(-1); } while(1) { msgrcv(mqid,&msg,256,LUCY,0); printf("Lucy: %s/n",msg.mtext); printf("Peter: "); fgets(msg.mtext,256,stdin); if(strncmp("quit", msg.mtext, 4) == 0) { exit(0); } msg.mtext[strlen(msg.mtext)-1] = '/0'; msg.mtype = PETER; msgsnd(mqid,&msg,strlen(msg.mtext) + 1,0); } } |
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