进程间通信方式——消息队列

全栈程序员站长

发布于 2022-11-07 14:55:33

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发布于 2022-11-07 14:55:33

1.消息队列

消息队列是消息的链接表，存放在内核中并由消息队列标识符标识。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。

用户可以从消息队列中读取数据和添加消息，其中发送进程添加消息到队列的末尾，接收进程在队列的头部接收消息，消息一旦被接收，就会从队列中删除。和FIFO有点类似，但是它可以实现消息的随机查询，比FIFO具有更大的优势（比如按消息的类型字段取消息）。

2.消息队列的三个数据结构

linux内核采用的结构msqid_ds管理消息队列

struct msqid_ds
  {
    struct ipc_perm msg_perm;  //消息队列访问权限
    struct msg *msg_first;    //指向第一个消息的指针
    struct msg *msg_last;     //指向最后一个消息的指针
	ulong  msg_cbytes;       //消息队列当前的字节数
	ulong  msg_qnum;        //消息队列当前的消息个数
	ulong  msg_qbytes;     //消息队列可容纳的最大字节数
	pid_t  msg_lsqid;     //最后发送消息的进程号ID
	pid_t  msg_lrqid;     //最后接收消息的进程号ID
	time_t msg_stime;     //最后发送消息的时间
	time_t msg_rtime;     //最后接收消息的时间
	time_t msg_ctime;    //最近修改消息队列的时间
};

linux内核采用的结构msg_queue来描述消息队列

struct msg_queue {
    structkern_ipc_perm q_perm;
    time_tq_stime;         /* last msgsndtime */
    time_tq_rtime;         /* last msgrcvtime */
    time_tq_ctime;         /* last changetime */
    unsignedlong q_cbytes;     /* current number of bytes on queue*/
    unsignedlong q_qnum;       /* number of messages inqueue */
    unsignedlong q_qbytes;     /* max number of bytes on queue */
    pid_tq_lspid;          /* pid oflast msgsnd */
    pid_tq_lrpid;          /* lastreceive pid */
    structlist_head q_messages;
    structlist_head q_receivers;
    structlist_head q_senders;
};

syetem V IPC 为每一个IPC结构设置了一个ipc_perm结构，该结构规定了许可权和所有者

struct ipc_perm
{
   key_t  key;         //调用shmget()时给出的关键字
   uid_t  uid;        //共享内存所有者的有效用户ID 
   gid_t  gid;        //共享内存所有者所属组的有效组ID 
   uid_t  cuid;       //共享内存创建 者的有效用户ID
   gid_t  cgid;      //共享内存创建者所属组的有效组ID
  unsigned short  mode; //Permissions + SHM_DEST和SHM_LOCKED标志
  unsignedshort   seq;         //序列号
};