Linux进程通信(System V)第三节------>msg queue消息队列

来源:岁月联盟 编辑:exp 时间:2012-03-20
一.简介    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。    消息队列是内核创建的一个数据结构,是有标识的!   对于有读写权限的进程来说哦,所以可以通过对共享的消息进程的读写实现不同进程之间的通信!   关于消息队列的数据结构:       #include<sys/msg.h>       structmsqid_ds                        //!> msg queue id dscription ( 消息队列状态描述符 )    {       structipc_perm      msg_perm;      //!> 读写perms       structmsg  *       msg_first;      //!> 队列中的第一个msg, 对于内存的存储而言的,对用户使用没有意义       structmsg  *       msg_last;    //!> 队列中的最后一个msg ,对于内存的存储而言的,对用户使用没有意义      msglen_t             msg_cbytes;    //!> 当前的队列中的bytes      msgunum_t         msg_qnum;      //!> 当前的队列中的message      msglen_t            msg_qbytes;      //!> 队列中最大允许的bytes      pid_t               msg_lspid;      //!> 最后一个发送msg的pid      pid_t               msg_lrpid;      //!> 最后一个接收msg的pid      time_t               msg_stime;      //!> 最后一个msg发送时间       time_t               msg_rtime;      //!> 最后一个msg收到时间      time_t               msg_ctime;      //!> 最后一个msg控制时间( time of last magctl())       };         消息队列的创建:函数---> msgget():可以创建或者访问一个已经存在的queue       #include<sys/types.h>    #include<sys/ipc.h>    #include<sys/msg.h>       int msgget(key_t key, int flag);         //!> 返回值就是操作句柄                                       //!> key 可以是ftok()函数的返回值或者IPC_PRIVATE                                       //!> flag也是读写权限(一般是:IPC_CREAT或者IPC_CREAT |IPC_EXCL)   注意创建的一个队列后的msqid_ds的初始化参数是:                                                msg_perm的uid和cuid是当前进程的有效用户id;gid和cgid为当前进程的有效组id                                                msg_ctime是当前时间                                                msg_qbytes:为系统限制值                                                其余的值都是0                                                                                                                                 关于队列的操作:            >>>>>                   int msgsnd(int msqid, const void * ptr, size_t mbytes, int flag );                  //!> 参数:msqid:msgget()的返回值;ptr:是一个结构体的指针structmsgbuf { long mtype; char mtext[1] };                  //!>        flag:可以指定为:IPC_NOWAIT,。。。             >>>>>                         int msgrcv(int msqid, void * ptr, size_t nbytes, long type, int flag );                  //!> 参数:ptr;接收到的消息的储存的位置                  //!>  type:希望从队列获取什么样内容的消息=0:返回第一个消息;>0 : 返回类型为type的第一个消息;<0:返回类型值小于或等于type参数的绝对值的消息中类型值中最小的第一个消息                                                >>>>>                   int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds * buff );                  可以完成的操作:                  IPC_RMID:                               删除指定队列的所有数据,只能由两种进程执行,第一个:                                        用户有效ID为  msg_perm.cuid或者msg_perm.uid                               第二个:超级用户权限进程                         IPC_SET:                               按照buff值设置msg_perm.uid, msg_perm.gid, msg_perm.mode,                                  msg_qbytes四个字段,执行进程同上面                   IPC_STAT:                               取队列中msqid_ds结构值放到buff中                                                                      二.ftok()函数简介:系统建立IPC通讯(如消息队列、共享内存时)必须指定一个ID值。通常情况下,该id值通过ftok函数得到。ftok原型如下:key_t ftok( char * name, int id )fname就时你指定的文件名,id是子序号。在一般的UNIX实现中,是将文件的索引节点号取出,前面加上子序号得到key_t的返回值。 查询文件索引节点号的方法是: ls -i当删除重建文件后,索引节点号由操作系统根据当时文件系统的使用情况分配,因此与原来不同,所以得到的索引节点号也不同。如果要确保key_t值不变,要目确保ftok的文件不被删除,要么不用ftok,指定一个固定的key_t值。 同一段程序,用于保证两个不同用户下的两组相同程序获得互不干扰的IPC键值。由于etc/config.ini(假定)为应用系统的关键配置文件,因此不存在被轻易删除的问题——即使被删,也会很快被发现并重建(此时应用系统也将被重起)。ftok()的设计目的也在于此. 三.  #include <stdlib.h>#include<string.h>  #include <stdio.h>#include <errno.h>#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>#include <sys/stat.h> #define MSG_FILE       "server.c"                                       //!> 仅仅是创建的path而已#define BUFFER       255#define PERM           S_IRUSR | S_IWUSR typedef struct dataType{   long   mID;   char    buffer[BUFFER + 1];}dataType; struct msgtype{   long       mtype;   dataType    mdata;}; int main(){    structmsgtype   msg;   key_t               key;                                               //!> 每个queue都有一个自己的KEY作为标志   int                   msgid;                                               //!>      if( ( key =ftok( MSG_FILE, 'a' ) ) == -1)                           //!> when fail   {                                                                       //!>注意'a'相当于是一个标志码而已         fprintf( stderr, "Create Key error...: %s /n", strerror( errno ));       exit( EXIT_FAILURE );    }      if( ( msgid= msgget( key, PERM | IPC_CREAT | IPC_EXCL ) ) == -1)//!> 创建 msg  queue    {       fprintf( stderr, "Create Msg error...: %s /n", strerror( errno ));       exit( EXIT_FAILURE );    }     printf("/nMsg id = %d /n", msgid);                                                                                    //!>注意此处的flag都是简单处理为0      while( 1)                                                                 //!> 接收    {       msgrcv( msgid, &msg, sizeof( struct msgtype ), 1, 0);                     //!> 我们可以知道type=1,所以可以知道在client中的msg标志就是1       //!> ( 必须的,我们等一下可以使用进程ID的处理 )       fprintf( stderr, "Server receive: %s /n", msg.mdata.buffer);           //!>       msg.mtype = msg.mdata.mID;       //!> 注意此处的ID必须要换成data中客户端进程的ID( 不然客户端无法识别!!!!!!!)       sprintf( msg.mdata.buffer, " %d  客户端接收的回馈!",(int)msg.mtype );                                                                                                          //!> 注意server的回馈msg已经改变       msgsnd( msgid, &msg, sizeof( struct msgtype ), 0);               //!> 回发送给client    }      exit( 0);  }   #include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <errno.h>#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>#include <sys/stat.h>#include <stdio.h> #define MSG_FILE       "server.c"#define BUFFER       255#define PERM           S_IRUSR | S_IWUSR typedef struct dataType{   long   mID;   char    buffer[BUFFER + 1];}dataType; struct msgtype{   long       mtype;   dataType    mdata;}; int main( int argc, char ** argv)                              {    structmsgtype    msg;   key_t               key;   int                    msgid;      if( argc !=2)                                                               //!> 需要输入一个字符串作为参数    {       fprintf( stderr, "Usage: %s string ./n", argv[0] );       exit( EXIT_FAILURE );    }      if( ( key =ftok( MSG_FILE, 'a' ) ) == -1)                               //!> 获得这个Key    {       fprintf( stderr, "Create Key error...: %s /n", strerror( errno ));       exit( EXIT_FAILURE );    }      if( ( msgid= msgget( key, PERM ) ) == -1)                           //!>获得queue的ID      {       fprintf( stderr, "Create Msg error...:%s /n", strerror( errno ));       exit( EXIT_FAILURE );    }      msg.mtype =1;                                                                       //!>注意此处的type需要与server中匹配     msg.mdata.mID =getpid();                                                     //!> my ID    strncpy(msg.mdata.buffer, argv[1], BUFFER);                       //!> 获得命令行参数而已      msgsnd(msgid, &msg, sizeof( struct msgtype ), 0);               //!> 发送给server    memset(&msg, '/0', sizeof( struct msgtype ));                          msgrcv(msgid, &msg, sizeof( struct msgtype ), getpid(), 0);         //!>获得server的反馈( 注意type是自己的ID,所以就是server的发送msg中带的 )    fprintf(stderr, "Client receive: %s /n", msg.mdata.buffer);      //!> 注意只接受自己ID的msg!!!      exit(EXIT_SUCCESS );} 2.运行./s&                       //!> server 后台./cILOVEYOU       //!> 参数是字符串 if是多客户操作:for i in 1 2 3 4 5; do ./c sss &done               //!> 注意 sss 是参数而已 3.注意:<1>:        client对于server的发送的标志是一样的才是可以的!        因为server不可以识别多个未知的client,但是对于server的反馈而言可以根据client的ID        也就是client的接受可以根据自己的进程ID来进行不同的接受( 在网络环境下可以根据Socket套接字接受)  <2>:     注意对于msg queue 而言:必须有一个这样的数据结构:struct msgtype{   long       mtype;   dataType    mdata;                   //!> 注意此处的不一定只是char*,可以是自己定义的};                                       //!> 但是整体的格式必须的,主要是long这个标志是必需的!!! typedef struct dataType{   long   mID;   char    buffer[BUFFER + 1];}dataType; 注意:对于cs模式而言,server和client必须是打开同一个queue才是OK的,所以需要有相同的操作就是:       if( ( key = ftok( MSG_FILE, 'a' ) ) == -1)   //!> 获得相同的Key       ...       获得了相同的KEY后,对于msgget的操作(也就是打开文件,自己随便...)    摘自shanshanpt的专栏