3. メッセージキュー
3.1 System VのIPC
（1）System VのIPCの概要
基本的なプロセス間通信装置のプレゼンス信号機構と、名前付きパイプ、等①Unixパイプシステム。
②SystemVは、導入3つの高レベルのプロセス間通信機構：メッセージキューと共有共有セマフォを。
③IPCオブジェクトは、（メッセージキュー、セマフォ、共有メモリ）カーネル内に存在するのではなく、ファイルシステムであり、ユーザによって制御された放出（ユーザのライフサイクル管理対象IPC）、カーネルによって制御された放出導管とは異なり。
すべてのIPCを識別し、アクセスすることによって参照④IPCオブジェクトは、オブジェクトにカーネル空間固有の識別有するIDを、ユーザ空間での呼び出されたキーの一意の識別。
⑤LinuxIPCは、System V IPCから継承されました
アクセス（2）システムV IPCオブジェクト
：①IPCオブジェクトはグローバルオブジェクトで利用可能なIPCS、ビューまたは削除するpicrmコマンド。
msgget、たshmget、semgetから：②各IPCは、get関数によって作成されたオブジェクト。get関数を呼び出すときにキーワードのキーを指定する必要があります。
許可および構造の所有者（3）IPCオブジェクト
3.2 メッセージキュー
（1）はじめにメッセージキュー
①メッセージキューがあるカーネルのリンクリスト。
②カーネルにデータを転送するユーザー・プロセスは、カーネルは、ユーザID、グループIDとしてバック追加する、IDは、プロセスおよび優先順位に関する情報を読み取ると呼ばれるデータ・メッセージ・パケットにカプセル化されました。
③メッセージキューに書込みメッセージに1つ以上のプロセスを可能にし、メッセージを読み取るが、メッセージが唯一の方法であることができる読み取り、読み取りが自動的に終了した後に削除されます。
④メッセージキューはFIFO特定の特性を有する、順序は、いくつかの異なる方法がキューから読み取ることができ、メッセージ・キューに送信されてもよいです。各IPCメッセージはカーネルで表さ固有の識別IDをキュー。
⑤、メッセージキューは、aキューの作成と開口部を実装するメッセージを送信し、メッセージや制御メッセージキュー4つの操作をお読みください。
（2）メッセージ・キューの構造（れるmsqid_ds）
（3）オープンし、メッセージ・キューを作成します
| ヘッダ |
書式#include <sysの/ msg.h> |
| 機能 |
INT msgget（key_tのキー、INTフラグ）。 |
| パラメータ |
キー： メッセージキュー指定されたユーザキー 旗：IPC_CREAT、および権限の他の組み合わせIPC_EXCL |
| 機能 |
開くか、メッセージ・キューを作成します |
| 返却値 |
成功したリターンカーネルメッセージキュー識別子ID、エラー-1 |
| リマーク |
①メッセージ・キューを作成するには、キーは、キーを指定することができ、それはまた、IPC_PRIVATEに設定することができます。 ②クエリを開くと、キーがゼロにすることはできません、それ以外の場合は、見つけることができない、ゼロ以外の値でなければなりません。 |
（4）制御メッセージキュー
| ヘッダ |
書式#include <sysの/ msg.h> |
| 機能 |
int型はmsgctl（int型msgqid、int型CMD、構造体れるmsqid_ds * BUF）。 |
| パラメータ |
msgqid ：メッセージキューID BUF ：ポインタメッセージキューの属性 CMD ： （1）IPC_STAT：れるmsqid_dsはこのキューを構築取って、メッセージキューの属性を取得し、指定された構造bufに格納します。 （2）IPC_SET：設定特性は、尖った構造BUFの値に応じて、このフィールド構造に関連付けられたキューを提供しました。 （3）IPC_RMID：キューを削除し、メッセージキュー、すべてのデータがシステムからキューに残っている削除します。 |
| 機能 |
制御メッセージキュー |
| 返却値 |
0を返す成功し、エラー-1 |
（5）メッセージを送信します。
| ヘッダ |
書式#include <sysの/ msg.h> |
| 機能 |
int型にmsgsnd（int型msgqid、CONST void *型PTR、size_tのnbytesは、int型のフラグ）; |
| パラメータ |
msqid ：メッセージキューID PTR ：ユーザー定義の構造が、最初のメンバーはMTYPEでなければなりません。 構造体mymesg { 長いMTYPE; //正のメッセージ・タイプ、メッセージ・タイプ、およびのみ0以上の整数を大きくすることができます。 チャーマルチテキスト[512]; //メッセージ・データ、長さnバイトのメッセージデータそのもの } nバイト：指定したメッセージのサイズは、MTYPEのサイズが含まれていません。 フラグ： （1）0、ブロックされました。（2）IPC_NOWAIT：ファイルI / Oの非ブロッキングI / Oフラグと同様。 （3）メッセージ・キューが満杯を有する（またはバイトの総数がシステムに等しく、システムメッセージキュー制限、またはキュー制限の総数に等しい）直ちにエラーEAGAINを返すようにmsgsnd指定IPC_NOWAITを使用して、場合。0を指定すると、空間までプロセス:. Aブロックは、送信するメッセージに対応することができます。B.キューまたは削除システムから;. C又は信号と戻り信号ハンドラを取り込みます。 |
| 機能 |
メッセージを送ります |
| 返却値 |
0を返す成功し、エラー-1 |
| リマーク |
Linuxでは、メッセージの最大長は4つのバイトを占有MTYPE、を含む4056バイトです。 |
（6）メッセージを受信します
| ヘッダ |
書式#include <sysの/ msg.h> |
| 機能 |
int型のmsgrcv（int型msgqid、無効* ptrは、size_tのnbytesは、int型のフラグ）; |
| パラメータ |
msqid ：メッセージキューID PTR ：ストアのメッセージへのバッファへのポイント nバイト：メッセージバッファのサイズは、サイズがMTYPEが含まれていません。計算値： nバイト=はsizeof（構造体mymesg） - はsizeof（長いです）。 type：消息类型 （1）type == 0：获取消息队列中的第一个消息 （2）type > 0： 获取消息队列中类型为type的第一个消息 （3）type < 0： 获取消息队列中小于或等于type绝对值的消息（类型最小的） flag：0或IPC_NOWAIT |
| 功能 |
接收消息 |
| 返回值 |
成功返回消息的数据部分长度，出错返回-1 |
【编程实验】消息队列
//msq_snd.c //发送进程（要单独编译成一个可执行文件）
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/msg.h>
//消息结构体
typedef struct{
long type; //消息类型
int start; //消息数据本身(包括start和end)
int end;
}MSG;
/*往消息队列中发送消息*/
int main(int argc, char* argv[])
{
//从命令行中转入消息的key
if(argc < 2){
printf("usage: %s key\n", argv[0]);
exit(1);
}
key_t key = atoi(argv[1]);//key由用户指定，如10
//key_t key = IPC_PRIVATE; //key由系统指定
//key_t key = ftok(argv[0], 0);//要据文件名和第2个参数生成key
printf("key: %d\n", key);
//创建或获取消息队列
int msq_id;
//IPC_CREAT | IPC_EXCL：不存在则创建，存在时返回错误!(保证对象总是新的)
//而不是打开己有的对象
if((msq_id = msgget(key, IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0777)) < 0){
perror("msgget error");
}
printf("msq id: %d\n", msq_id);
//定义要发送的消息
MSG mArr[5] ={
{4, 4, 100},
{2, 2, 200},
{1, 1, 100},
{6, 6, 600},//注意两条type都等于6的消息。
{6, 60, 6000}
};
//发送消息到消息队列
int i = 0;
for(; i<5; i++){
if(msgsnd(msq_id, &mArr[i], sizeof(MSG)-sizeof(long), IPC_NOWAIT) < 0){
perror("msgsnd error");
}
}
//发送后获得消息队列中消息的总数
struct msqid_ds ds={0};
if(msgctl(msq_id, IPC_STAT, &ds) < 0){
perror("msgctl error");
}
printf("msg total: %d\n", ds.msg_qnum);
return 0;
}
/*输出结果：
[root@localhost 11.IPC]# bin/msq_snd 10 //其中的key(10)由用户指定
key: 10
msq id: 65536
msg total: 5
[root@localhost 11.IPC]# ipcs -q //查看消息队列
------ Message Queues -------- //可以看出有5种消息
key msqid owner perms used-bytes messages
0x0000000a 65536 root 777 40 5
[root@localhost 11.IPC]# ipcrm -q 65536 //删除指定的消息队列
[root@localhost 11.IPC]# ipcs -q
------ Message Queues --------
key msqid owner perms used-bytes messages
*/
//msg_rcv.c //接收进程（要单独编译成一个可执行文件）
#include <sys/msg.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct{
long type;
int start;
int end;
}MSG;
int main(int argc, char* argv[])
{
if(argc < 3){
printf("usage: %s key type\n", argv[0]);
exit(1);
}
key_t key = atoi(argv[1]);
long type = atoi(argv[2]);
//获得指定的消息队列
int msq_id;
if((msq_id = msgget(key, 0777)) < 0){
perror("msgget error");
}
printf("msg id: %d\n", msq_id);
MSG m;
if(msgrcv(msq_id, &m, sizeof(MSG)-sizeof(long), type, IPC_NOWAIT) < 0){
perror("msgrcv error");
}else{
printf("type: %d start: %d end: %d\n", m.type, m.start, m.end);
}
return 0;
}
/*输出结果：
[root@localhost 11.IPC]# bin/msq_snd 10 //send进程，先创建消息队列
key: 10
msq id: 262144
msg total: 5
[root@localhost 11.IPC]# bin/msq_rcv 10 1 //receive进程，从key队列中获得type为1的消息
msg id: 262144
type: 1 start: 1 end: 100
[root@localhost 11.IPC]# bin/msq_rcv 10 2 //获取type为2的消息
msg id: 262144
type: 2 start: 2 end: 200
[root@localhost 11.IPC]# bin/msq_rcv 10 3 //获取type为3的消息（不存在的消息）
msg id: 262144
msgrcv error: No message of desired type //获取type为4的消息
[root@localhost 11.IPC]# bin/msq_rcv 10 4
msg id: 262144
type: 4 start: 4 end: 100
[root@localhost 11.IPC]# bin/msq_rcv 10 6 //获取类型为6的第1条消息（先进先出）
msg id: 262144
type: 6 start: 6 end: 600
[root@localhost 11.IPC]# bin/msq_rcv 10 6 //获取类型为6的第2条消息
msg id: 262144
type: 6 start: 60 end: 6000
[root@localhost 11.IPC]# ipcs -q
------ Message Queues --------
key msqid owner perms used-bytes messages
0x0000000a 262144 root 777 0 0
[root@localhost 11.IPC]# ipcrm -q 262144
[root@localhost 11.IPC]# ipcs -q
------ Message Queues --------
key msqid owner perms used-bytes messages
*/
