Linux IPC System V 메시지 큐: 안정적인 메시지 전달을 위한 고전적인 방법
- 王林앞으로
- 2024-02-12 15:33:151051검색
Linux 시스템은 다중 작업의 동시 실행을 지원하는 운영 체제로, 동시에 여러 프로세스를 실행할 수 있어 시스템 활용도와 효율성이 향상됩니다. 그러나 이러한 프로세스 간에 데이터 교환 및 협업이 필요한 경우 신호, 공유 메모리, 세마포어 등과 같은 일부 프로세스 간 통신(IPC) 방법을 사용해야 합니다. 그중 System V 메시지 큐는 비교적 고전적이고 안정적인 IPC 방법으로, 두 개 이상의 프로세스가 메시지의 내용과 형식을 고려하지 않고 큐를 통해 메시지를 전송할 수 있습니다. 이 기사에서는 메시지 큐의 생성, 열기, 전송, 수신, 닫기 및 삭제를 포함하여 Linux 시스템에서 System V 메시지 큐의 방법을 소개합니다.
모델
으아악ftok()
으아악pathname: 파일 이름
proj_id: 1에서 255 사이의 숫자, project_id를 나타냄
msgget()
으아악msgflg: 특정 작업 플래그
- IPC_CREAT 존재하지 않으면 생성하세요. msgflg에 "|권한 정보"가 필요하면 엽니다.
- IPC_EXCL존재하면 생성 실패
- 0 기존 메시지 대기열 가져오기
메시지 대기열의 용량은 msg_qbytes에 의해 제어됩니다. 메시지 대기열을 생성하는 동안 이 크기는 MSGMNB로 초기화됩니다. 이 제한은 msgctl()
을 통해 수정할 수 있습니다. 으아악msgsnd()
으아악msqid msgget()이 반환한 메시지 큐의 ID
msgp메시지의 첫 번째 주소는 다음과 같습니다
msgsz메시지 크기 이 매개변수는 메시지 유형을 제외한 메시지 내용의 크기를 지정하는 데 사용됩니다. sizeof(Msgbuf)가 아닌 sizeof(Msgbuf.mtext)만 가능합니다
msgflg전송된 플래그, 기본값은 0
msgrcv()
으아악msqid: 메시지 대기열의 ID(msgget에서 반환)
msgp: 수신된 메시지가 저장되는 버퍼의 첫 번째 주소
msgsz: 메시지 유형을 제외한 메시지의 최대 크기 메시지 ==> sizeof(Msgbuf.mtext)만 가능하며 sizeof(Msgbuf)는 불가능합니다
- 메시지 길이가 msgsz보다 크고 msgflg에 MSG_NOERROR가 있으면 메시지가 잘리고 잘린 부분은 손실됩니다
- 메시지 길이가 msgsz보다 크고 msgflg에 MSG_NOERROR가 없으면 오류가 발생하고 E2BIG가 보고됩니다.
msgtyp: 메시지 유형
- 0: 메시지 대기열의 첫 번째 메시지 읽기
- >0: 메시지 대기열에서 msgtype 유형의 첫 번째 메시지를 읽습니다. msg_flg에 MSG_EXCEPT가 없으면 대기열에서 msgtyp가 아닌 첫 번째 메시지가 읽혀집니다.
- 메시지 대기열의 유형 읽기
msgflg: 보낼 플래그, 기본값은 0
Msg msg1;
int res=msgrcv(msqid,&msg1,sizeof(msg1.buf),1,0);
if(-1==res)
perror("msgrcv"),exit(-1);
msgctl()
// 消息操作，成功返回0,失败返回-1设errno int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
msqid :消息队列的ID,由msgget()
buf 结构体指针
struct msqid_ds {
struct ipc_perm msg_perm; /* Ownership and permissions */
time_t msg_stime; /*Time of last msgsnd(2) */
time_t msg_rtime; /* Time of last msgrcv(2) */
time_t msg_ctime; /* Time of last change */
unsigned long __msg_cbytes; /* Current number of bytes in queue (nonstandard) */
msgqnum_t msg_qnum; /* Current number of messages in queue */
msglen_t msg_qbytes; /* Maximum number of bytes allowed in queue */
pid_t msg_lspid; /* PID of last msgsnd(2) */
pid_t msg_lrpid; /* PID of last msgrcv(2) */
};
struct ipc_perm {
key_t __key; /* Key supplied to msgget(2) */
uid_t uid; /* Effective UID of owner */
gid_t gid; /* Effective GID of owner */
uid_t cuid; /* Effective UID of creator */
gid_t cgid; /* Effective GID of creator */
unsigned short mode; /* Permissions */
unsigned short __seq; /* Sequence number */
};
cmd
-
IPC_STAT从内核相关结构体中拷贝消息队列相关的信息到buf指向的结构体中
-
IPC_SET把buf指向的结构体的内容写入到内核相关的结构体中，同时更显msg_ctimer成员，同时以下成员也会被更新：msg_qbytes, msg_perm.uid, msg_perm.gid, msg_perm.mode。调用队列的进程的effective UID必须匹配队列所有者或创建者的msg_perm.uid或msg_perm.cuid或者该进程拥有特权级别，
-
IPC_RMID立即销毁消息队列，唤醒所有正在等待读取或写入该消息队列进程，调用的进程的UID必须匹配队列所有者或创建者或者该进程拥有足够的特权级别
-
IPC_INFO (Linux-specific)返回整个系统对与消息队列的限制信息到buf指向的结构体中
//_GNU_SOURCE // struct msginfo { int msgpool;/*Size in kibibytes of buffer pool used to hold message data; unused within kernel*/ int msgmap; /*Maximum number of entries in message map; unused within kernel*/ int msgmax; /*Maximum number of bytes that can be written in a single message*/ int msgmnb; /*Maximum number of bytes that can be written to queue; used to initialize msg_qbytes during queue creation*/ int msgmni; /*Maximum number of message queues*/ int msgssz; /*Message segment size; unused within kernel*/ int msgtql; /*Maximum number of messages on all queues in system; unused within kernel*/ unsigned short int msgseg; /*Maximum number of segments; unused within kernel*/ };int res=msgctl(msqid,IPC_RMID,NULL); if(-1==res) perror("msgctl"),exit(-1);
例子
//Sys V IPC msg
#include
#include
#include
#include
#include
typedef struct{
long mtype; //消息的类型
char buf[20]; //消息的内容
}Msg;
int msqid; //使用全局变量,这样就可以在fa中使用msqid了
void fa(int signo){
printf("deleting..\n");
sleep(3);
int res=msgctl(msqid,IPC_RMID,NULL);
if(-1==res)
perror("msgctl"),exit(-1);
exit(0);
}
int main(){
//ftok()
key_t key=ftok(".",150);
if(-1==key)
perror("ftok"),exit(-1);
printf("key%#x\n",key);
//msgget()
msqid=msgget(key,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0664);
if(-1==msqid)
perror("msgget"),exit(-1);
printf("msqid%d\n",msqid);
//msgsnd()
Msg msg1={1,"hello"};//消息的类型是1,内容是hello
Msg msg2={2,"world"};
int res=msgsnd(msqid,&msg2,sizeof(msg2.buf),0);
if(-1==res)
perror("msgsnd"),exit(-1);
res=msgsnd(msqid,&msg1,sizeof(msg1.buf),0);
if(-1==res)
perror("msgsnd"),exit(-1);
//msgctl()
//Ctrl+C delete msq
printf("Press CTRL+C to delete msq\n");
if(SIG_ERR==signal(SIGINT,fa))
perror("signal"),exit(-1);
while(1);
return 0;
}
本文介绍了Linux系统中System V 消息队列的方法，包括消息队列的创建、打开、发送、接收、关闭和删除等方面。通过了解和掌握这些知识，我们可以更好地使用System V 消息队列来实现进程间通信，提高系统的稳定性和效率。当然，Linux系统中System V 消息队列还有很多其他的特性和用法，需要我们不断地学习和研究。希望本文能给你带来一些启发和帮助。
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