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linux消息队列的原理

发布时间:2022-05-18 04:47:22

Ⅰ 总结:linux进程间通信的几种机制的比较及适

1 管道(Pipe)及有名管道(namedpipe):
管道可用于具有亲缘关系进程间的通信,有名管道克服了管道没有名字的限制,因此,除具有管道所具有的功能外,它还允许无亲缘关系进程间的通信;
2 信号(Signal):
信号是比较复杂的通信方式,用于通知接受进程有某种事件发生,除了用于进程间通信外,进程还可以发送信号给进程本身;linux除了支持Unix早期信号语义函数sigal外,还支持语义符合Posix.1标准的信号函数sigaction(实际上,该函数是基于BSD的,BSD为了实现可靠信号机制,又能够统一对外接口,用sigaction函数重新实现了signal函数);
3 报文(Message)队列(消息队列):
消息队列是消息的链接表,包括Posix消息队列systemV消息队列。有足够权限的进程可以向队列中添加消息,被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。消息队列克服了信号承载信息量少,管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。
4 共享内存:
使得多个进程可以访问同一块内存空间,是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制,如信号量结合使用,来达到进程间的同步及互斥。
5 信号量(semaphore):
主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。
6 套接口(Socket):
更为一般的进程间通信机制,可用于不同机器之间的进程间通信。起初是由Unix系统的BSD分支开发出来的,但现在一般可以移植到其它类Unix系统上:Linux和SystemV的变种都支持套接字。

Ⅱ linux 管道原理

Linux原理的学习,我打算由浅入深,从上之下,也就是先了解个大概再逐个深入。先了解一下Linux的进程先。

一、Linux进程上下文

Linux进程上下文,我理解就是进程组成元素的集合。包括进程描述符tast_struct,正文段,数据段,栈,寄存器内容,页表等。

1)tast_struct

它是一种数据结构,存储着进程的描述信息,例如pid,uid,状态,信号项,打开文件表等。是进程管理和调度的重要依据。

2)用户栈和核心栈

顾名思义,用户栈是进程运行在用户态使用的栈,含有用户态执行时候函数调用的参数,局部变量等;核心栈是该进程运行在核心态下用的栈,保存调用系统函数所用的参数和调用序列。这两个栈的指针都保存在tast_struct结构中。

3)寄存器

保存程序计数器,状态字,通用寄存器,栈指针。

4)页表

线性地址到物理地址的映射

5)正文段,数据段。

二、Linux进程的状态

Linux中进程共有5个状态:就绪,可中断睡眠,不可中断睡眠,暂停,僵死。也就是说,linux不区分就绪和运行,它们统一叫做就绪态。进程所处的状态记录在tast_struct中。

三、进程的控制

1)进程树的形成

计算机启动后,BIOS从磁盘引导扇区加载系统引导程序,它将Linux系统装入内存,并跳到内核处执行,Linux内核就执行初始化工作:初始化硬件、初始化内部数据结构、建立进程0。进程0创建进程1,进程1是以后所有创建的进程的祖先,它负责初始化所有的用户进程。进程1创建shell进程,shell进程显示提示符,等待命令的输入。

2)进程的创建

任何一个用户进程的创建都是由现有的一个进程完成的,进程的创建要经过fork和exec两个过程。Fork是为新进程分配相应的数据结构,并将父进程的相应上下文信息复制过来。Exec是将可执行文件的正文和数据转入内存覆盖它原来的(从父进程复制过来的),并开始执行正文段。

3)进程的终止

系统调用exit()就可自我终结,exit释放除了tast_struct以外的所有上下文,父进程收到子进程终结的消息后,释放子进程的tast_struct。

4)进程的调度

进程的调度是由schele()完成的,一种情况是,当处理机从核心态向用户态转换之前,它会检查调度标志是否为1,如果是1,则运行schele(),执行进程的调度。另一种情况是进程自动放弃处理机,时候进行进程调度。

进程的调度过程分为两步,首先利用相关策略选择要执行的进程,然后进行上下文的切换。

四、进程的通信

进程的通信策略主要有,消息,管道,消息队列,共享存储区和信号量。

1)信息

消息机制主要是用来传递进程间的软中断信号,通知对方发生了异步事件。发送进程将信号(约定好的符号)发送到目标进程的tast_struct中的信号项,接收进程看到有消息后就调用相应的处理程序,注意,处理程序必须到进程执行时候才能执行,不能立即响应。

2)管道

我理解就是两个进程使用告诉缓冲区中的一个队列(每两个进程一个),发送进程将数据发送到管道入口,接收进程从管道出口读数据。

3) 消息队列

消息队列是操作系统维护的一个个消息链表,发送进程根据消息标识符将消息添加到制定队列中,接收进程从中读取消息。

4)共享存储区

在内存中开辟一个区域,是个进程共享的,也就是说进程可以把它附加到自己的地址空间中,对此区域中的数据进行操作。

5)信号量

控制进程的同步。

Ⅲ linux系统自带的消息队列和rabbitmq有什么区别

RabbitMQ是使用Erlang编写的一个开源的消息队列,本身支持很多的协议:AMQP,XMPP, SMTP, STOMP,也正因如此,它非常重量级,更适合于企业级的开发。同时实现了Broker构架,这意味着消息在发送给客户端时先在中心队列排队。对路由,负载均衡或者数据持久化都有很好的支持。

Ⅳ 请教一个关于linux消息队列的问题

一般使用步骤:

1. 用ftok产生一个key。

2. 调用msgget(使用key作为参数)产生一个队列

3. 进程可以用msgsnd发送消息到这个队列,相应的别的进程用msgrcv读取。

这里需要注意msgsnd可能会失败的两个情况:

a) 可能被中断打断(包括msgsnd和msgrcv). 尤其是大流量应用中更容易出现. 比较安全的用法是判断操作是否被中断打断,如果被打断, 则需要继续尝试。

b) 消息队列满。产生这个错误,则需要考虑提高系统消息队列规格,或者查看消息接收处是否有问题

4. msgctl函数可以用来删除消息队列
消息队列产生之后,除非明确的删除(可以用),产生的队列会一直保留在系统中。linux下消息队列的个数是有限的,注意不要泄露。如果 使用已经达到上限,msgget调用会失败,产生的错误码对应的提示信息为no space left on device.

注意点:

1.消息的类型 mtype 不需为非0值。如果使用0,则msgsnd会失败,并得到”Invalid argument“错误。

2.msgflg为0表示阻塞等待,如果msgflg为IPC_NOWAIT表示非阻塞。

3.最好使用root权限执行消息队列,否则msgrcv 提示 "Permission denied"。

Ⅳ 请教一个关于linux进程通信消息队列mq

在Linux中使用消息队列
Linux提供了一系列消息队列的函数接口来让我们方便地使用它来实现进程间的通信。它的用法与其他两个System V PIC机制,即信号量和共享内存相似。

1、msgget函数
该函数用来创建和访问一个消息队列。它的原型为:
int msgget(key_t, key, int msgflg);
与其他的IPC机制一样,程序必须提供一个键来命名某个特定的消息队列。msgflg是一个权限标志,表示消息队列的访问权限,它与文件的访问权限一样。msgflg可以与IPC_CREAT做或操作,表示当key所命名的消息队列不存在时创建一个消息队列,如果key所命名的消息队列存在时,IPC_CREAT标志会被忽略,而只返回一个标识符。

它返回一个以key命名的消息队列的标识符(非零整数),失败时返回-1.

msgsnd函数
该函数用来把消息添加到消息队列中。它的原型为:
int msgsend(int msgid, const void *msg_ptr, size_t msg_sz, int msgflg);
msgid是由msgget函数返回的消息队列标识符。

msg_ptr是一个指向准备发送消息的指针,但是消息的数据结构却有一定的要求,指针msg_ptr所指向的消息结构一定要是以一个长整型成员变量开始的结构体,接收函数将用这个成员来确定消息的类型。所以消息结构要定义成这样:

struct my_message{
long int message_type;
/* The data you wish to transfer*/
};
msg_sz是msg_ptr指向的消息的长度,注意是消息的长度,而不是整个结构体的长度,也就是说msg_sz是不包括长整型消息类型成员变量的长度。

msgflg用于控制当前消息队列满或队列消息到达系统范围的限制时将要发生的事情。

如果调用成功,消息数据的一分副本将被放到消息队列中,并返回0,失败时返回-1.

Ⅵ Linux消息队列

int msgsnd(int msqid,struct msgbuf * msgp,sizet msgsz, int msgflg);
消息类型int型

Ⅶ linux进程间通信(消息队列)

在与此进程P1通信的进程P2中,同样的以ftok创建KEY, msgget在该KEY上创建消息队列,
只需要保证,ftok的参数中,第一个参数,即文件,是同一个文件即可。当P2中的文件与P1不同时,msgget函数将会返回错误。
可以说,消息队列也是通过文件实现的,就像创建一个socket,要使用它时,也已经为其绑定了一个文件fd。
有一个例子不错,你可以看看。实验时,需要把ftok的第一个参数,即文件,设置为一个你当前目录存在的文件。你可以touch一个临时文件来实验。
http://blog.csdn.net/lcrystal623/archive/2007/03/16/1531183.aspx
同时,谢谢link的博主。

Ⅷ linux系统编程中的消息队列该怎么使用呀

消息队列用于进程间通信,每个进程可以,只要该消息queueID队列

的#ifndef CMSGOP_H

#定义CMSGOP_H

#包括类型。 H>

#包括ipc.h>

#包括msg.h>中

类CMsgOp

{

公众:

CMsgOp ();

虚拟CMsgOp();

typedef结构_customMessageFormat {

整数PROCESSID;

整数CMD;

整数commandArg;

} CCustomMessageFormat; BR p>诠释的init();

整数发送(常量CCustomMessageFormat&消息);

整数接收(CCustomMessageFormat&消息);

私人:

整数msgQueueID;

结构msgbuf sendBuf;

结构msgbuf recvBuf;

};

#ENDIF / / CMSGOP_H

的#include“ cmsgop.h“

#包括中

#包括中

#包括中

CMsgOp :: CMsgOp()
> {

}

CMsgOp ::CMsgOp()

{

了msgctl(msgQueueID,IPC_RMID,NULL);

}

BR />整型CMsgOp :: init()中

的key_t的key = ftok的(“/ home/maemo/tmp2”,1);

如果(-1 ==键) {

PERROR(“ftok的失败!”);

返回-1;

}

整数RET = msgget(键,IPC_CREAT);
>如果(-1 == RET)

{

PERROR(“创建消息队列失败!”);

返回-1;

}

msgQueueID = RET;

返回0;

}

整数CMsgOp ::发送(常量CCustomMessageFormat&消息)

{的memcpy(sendBuf.mtext,及讯息,大小(CCustomMessageFormat));

sendBuf.mtype = 1;

整数RET =的msgsnd(msgQueueID,&sendBuf,大小(CCustomMessageFormat),0);

如果(-1 = = RET)

{

PERROR(“消息发送失败!”);

返回RET;

}

}

整数CMsgOp: :接收(CCustomMessageFormat&消息)

{

整数RET =的msgrcv(msgQueueID,与recvBuf,大小(CCustomMessageFormat),0,IPC_NOWAIT);

如果( - 1 == RET) {

PERROR(“接收消息失败!”);

返回-1;

}

的memcpy(&消息,recvBuf.mtext,大小(CCustomMessageFormat ));

返回RET;
}

Ⅸ linux 消息队列

这个编程,主要是看你的消息队列的指针如何处理了,和类型没有太大的关系。直接处理指针就行了。

Ⅹ Linux多线程同步之消息队列有何特点

消息队列是消息的链表,存放在内核中并有消息队列标示符标示。
msgget用于创建一个新队列或打开一个现存的队列。msgsnd将新消息加入到消息队列中;每个
消息包括一个long型的type;和消息缓存;msgrcv用于从队列中取出消息;取消息很智能,不一定先进先出
①msgget,创建一个新队列或打开一个现有队列
#include
int msgget ( key_t key, int flag );
//成功返回消息队列ID;错误返回-1
②msgsnd: 发送消息
#include
int msgsnd( int msgid, const void* ptr, size_t nbytes, int flag )
//成功返回0,错误返回-1
a:
flag可以指定为IPC_NOWAIT;
若消息队列已满,则msgsnd立即出错返回EABAIN;
若没指定IPC_NOWAIT; msgsnd会阻塞,直到消息队列有空间为止
③msgrcv: 读取消息:
ssize_t msgrcv( int msgid, void* ptr, size_t nbytes, long type, int flag );
a. type == 0; 返回消息队列中第一个消息,先进先出
b. type > 0
返回消息队列中类型为tpye的第一个消息
c. type < 0
返回消息队列中类型 <=
|type| 的数据;若这种消息有若干个,则取类型值最小的消息
消息队列创建步骤:
#define
MSG_FILE "."
struct msgtype {
long mtype;
char buffer[BUFFER+1];
};
if((key=ftok(MSG_FILE,'a'))==-1)
{
fprintf(stderr,"Creat Key Error:%s\n", strerror(errno));
exit
(1);
}
if((msgid=msgget(key, IPC_CREAT | 0666/*PERM*/))==-1)
{
fprintf(stderr,"Creat Message
Error:%s\n", strerror(errno));
exit
(1);
}

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