linux命令消息队列 linux消息队列使用

Linux系统编程—消息队列

消息队列本质上是位于内核空间的链表，链表的每个节点都是一条消息。每一条消息都有自己的消息类型，消息类型用整数来表示，而且必须大于 0。每种类型的消息都被对应的链表所维护：

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其中数字 1 表示类型为 1 的消息，数字2、3、4 类似。彩色块表示消息数据，它们被挂在对应类型的链表上。

值得注意的是，刚刚说过没有消息类型为 0 的消息，实际上，消息类型为 0 的链表记录了所有消息加入队列的顺序，其中红色箭头表示消息加入的顺序。

无论你是发送还是接收消息，消息的格式都必须按照规范来。简单的说，它一般长成下面这个样子：

所以，只要你保证首4字节(32 位 linux 下的 long)是一个整数就行了。

举个例子：

从上面可以看出，正文部分是什么数据类型都没关系，因为消息队列传递的是 2 进制数据，不一定非得是文本。

msgsnd 函数用于将数据发送到消息队列。如果该函数被信号打断，会设置 errno 为 EINTR。

参数 msqid：ipc 内核对象 id

参数 msgp：消息数据地址

参数 msgsz：消息正文部分的大小（不包含消息类型）

参数 msgflg：可选项

该值为 0：如果消息队列空间不够，msgsnd 会阻塞。

IPC_NOWAIT：直接返回，如果空间不够，会设置 errno 为 EAGIN.

返回值：0 表示成功，-1 失败并设置 errno。

msgrcv 函数从消息队列取出消息后，并将其从消息队列里删除。

参数 msqid：ipc 内核对象 id

参数 msgp：用来接收消息数据地址

参数 msgsz：消息正文部分的大小（不包含消息类型）

参数 msgtyp：指定获取哪种类型的消息

msgtyp = 0：获取消息队列中的第一条消息

msgtyp 0：获取类型为 msgtyp 的第一条消息，除非指定了 msgflg 为MSG_EXCEPT，这表示获取除了 msgtyp 类型以外的第一条消息。

msgtyp 0：获取类型 ≤|msgtyp|≤|msgtyp| 的第一条消息。

参数 msgflg：可选项。

如果为 0 表示没有消息就阻塞。

IPC_NOWAIT：如果指定类型的消息不存在就立即返回，同时设置 errno 为 ENOMSG

MSG_EXCEPT：仅用于 msgtyp 0 的情况。表示获取类型不为 msgtyp 的消息

MSG_NOERROR：如果消息数据正文内容大于 msgsz，就将消息数据截断为 msgsz

程序 msg_send 和 msg_recv 分别用于向消息队列发送数据和接收数据。

msg_send 程序定义了一个结构体 Msg，消息正文部分是结构体 Person。该程序向消息队列发送了 10 条消息。

msg_send.c

程序 msg_send 第一次运行完后，内核中的消息队列大概像下面这样：

msg_recv 程序接收一个参数，表示接收哪种类型的消息。比如./msg_recv 4 表示接收类型为 4 的消息，并打印在屏幕。

先运行 msg_send，再运行 msg_recv。

接收所有消息

接收类型为 4 的消息

获取和设置消息队列的属性

msqid：消息队列标识符

cmd：控制指令

IPC_STAT:获得msgid的消息队列头数据到buf中

IPC_SET：设置消息队列的属性，要设置的属性需先存储在buf中，可设置的属性包括：msg_perm.uid、msg_perm.gid、msg_perm.mode以及msg_qbytes

buf：消息队列管理结构体。

返回值：

成功：0

出错：-1，错误原因存于error中

EACCESS：参数cmd为IPC_STAT，确无权限读取该消息队列

EFAULT：参数buf指向无效的内存地址

EIDRM：标识符为msqid的消息队列已被删除

EINVAL：无效的参数cmd或msqid

EPERM：参数cmd为IPC_SET或IPC_RMID，却无足够的权限执行

自己实现消息队列msg queue linux C

因为不仅仅信号量，共享内存、消息队列在NDK下都不能用，所以之前使用Linux 下IPC的消息队列，msgget/msgsnd/msgrcv都不能使用，所以没有办法，只能自己实现消息队列，采用linux 下互斥锁和条件变量实现了读时-队列空-会阻塞，写时-队列满-会阻塞。

talk is easy, show me the code. -- 废话少说，放码过来。编译时候使用 cc main.c -pthread，注意-pthread参数，因为依赖线程库。

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#include stdio.h

#include pthread.h

#include string.h

#include stdlib.h

#includesys/time.h

#define MAX_QUEUE_SIZE_IN_BYTES (1024)

#define MQ_SIZE_MAX 512

#define MQ_LENGTH_MAX 30

#define MQ_NAME "msg queue example"

typedef struct _simple_queue

{

int front;

int rear;

int length;

int queue_type;

pthread_mutex_t data_mutex;

pthread_cond_t data_cond;

int write_pos;

char queue_name[32];

void *data[0];

}simple_queue;

typedef enum _queue_type

{

QUEUE_BLOCK = 0,

QUEUE_NO_BLOCK,

}queue_type;

typedef enum _queue_status

{

QUEUE_IS_NORMAL = 0,

QUEUE_NO_EXIST,

QUEUE_IS_FULL,

QUEUE_IS_EMPTY,

}queue_status;

typedef enum _cntl_queue_ret

{

CNTL_QUEUE_SUCCESS = 0,

CNTL_QUEUE_FAIL,

CNTL_QUEUE_TIMEOUT,

CNTL_QUEUE_PARAM_ERROR,

}cntl_queue_ret;

typedef enum _queue_flag

{

IPC_BLOCK = 0,

IPC_NOWAIT = 1,

IPC_NOERROR = 2,

}queue_flag;

typedef struct _simple_queue_buf

{

int msg_type;

char msg_buf[50];

}queue_buf;

simple_queue* create_simple_queue(const char* queue_name, int queue_length, int queue_type)

{

simple_queue *this = NULL;

if (NULL == queue_name || 0 == queue_length)

{

printf("[%s] param is error\n", __FUNCTION__);

return NULL;

}

if(queue_length MAX_QUEUE_SIZE_IN_BYTES)

{

printf("[%s] param is error,queue_length should less than %d bytes\n", __FUNCTION__, MAX_QUEUE_SIZE_IN_BYTES);

return NULL;

}

this = (simple_queue*)malloc(sizeof(simple_queue) + queue_length * sizeof(void*));

if (NULL != this)

{

this-front = 0;

this-rear = 0;

this-length = queue_length;

this-queue_type = queue_type;

if (0 != pthread_mutex_init((this-data_mutex), NULL) || 0 != pthread_cond_init((this-data_cond), NULL))

{

printf("[%s]pthread_mutex_init failed!\n", __FUNCTION__);

free(this);

this = NULL;

return NULL;

}

strcpy(this-queue_name, queue_name);

}

else

{

printf("[%s]malloc is failed!\n", __FUNCTION__);

return NULL;

}

return this;

}

queue_status is_full_queue(simple_queue* p_queue)

{

queue_status ret = QUEUE_IS_NORMAL;

do

{

if (NULL == p_queue)

{

printf("[%s] param is error\n", __FUNCTION__);

ret = QUEUE_NO_EXIST;

break;

}

if (p_queue-front == ((p_queue-rear + 1) % (p_queue-length)))

{

printf("[%s] queue is full\n", __FUNCTION__);

ret = QUEUE_IS_FULL;

break;

}

}while(0);

return ret;

}

queue_status is_empty_queue(simple_queue* p_queue)

{

queue_status ret = QUEUE_IS_NORMAL;

do

{

if (NULL == p_queue)

{

printf("[%s] param is error\n", __FUNCTION__);

ret = QUEUE_NO_EXIST;;

break;

}

if (p_queue-front == p_queue-rear)

{

printf("[%s] queue is empty\n", __FUNCTION__);

ret = QUEUE_IS_EMPTY;

break;

}

}while(0);

return ret;

}

cntl_queue_ret push_simple_queue(simple_queue* p_queue, void* data, queue_flag flg)

{

int w_cursor = 0;

if(NULL == p_queue || NULL == data)

{

printf("[%s] param is error\n", __FUNCTION__);

return CNTL_QUEUE_PARAM_ERROR;

}

pthread_mutex_lock((p_queue-data_mutex));

w_cursor = (p_queue-rear + 1)%p_queue-length;

if (w_cursor == p_queue-front)

{

if(flg == IPC_BLOCK)

{

pthread_cond_wait((p_queue-data_cond), (p_queue-data_mutex));

}

else

{

printf("[%s]: queue is full\n", __FUNCTION__);

pthread_mutex_unlock((p_queue-data_mutex));

return CNTL_QUEUE_FAIL;

}

w_cursor = (p_queue-rear + 1)%p_queue-length;

}

p_queue-data[p_queue-rear] = data;

p_queue-rear = w_cursor;

pthread_mutex_unlock((p_queue-data_mutex));

pthread_cond_signal((p_queue-data_cond));

return CNTL_QUEUE_SUCCESS;

}

cntl_queue_ret pop_simple_queue(simple_queue* p_queue, void** data, queue_flag flg)

{

if(NULL == p_queue)

{

printf("[%s] param is error\n", __FUNCTION__);

return CNTL_QUEUE_PARAM_ERROR;

}

pthread_mutex_lock((p_queue-data_mutex));

if (p_queue-front == p_queue-rear)

{

if(flg == IPC_BLOCK)

{

pthread_cond_wait((p_queue-data_cond), (p_queue-data_mutex));

}

else

{

printf("[%s]: queue is empty\n", __FUNCTION__);

pthread_mutex_unlock((p_queue-data_mutex));

return CNTL_QUEUE_FAIL;

}

}

*data = p_queue-data[p_queue-front];

p_queue-front = (p_queue-front + 1)%p_queue-length;

pthread_mutex_unlock((p_queue-data_mutex));

pthread_cond_signal((p_queue-data_cond));

return CNTL_QUEUE_SUCCESS;

}

cntl_queue_ret destroy_simple_queue(simple_queue* p_queue)

{

cntl_queue_ret ret = CNTL_QUEUE_SUCCESS;

if(NULL == p_queue)

{

printf("[%s] param is error\n", __FUNCTION__);

ret = CNTL_QUEUE_PARAM_ERROR;

}

else

{

pthread_mutex_destroy((p_queue-data_mutex));

pthread_cond_destroy((p_queue-data_cond));

while (p_queue-front != p_queue-rear)//删除队列中残留的消息

{

free(p_queue-data[p_queue-front]);

p_queue-front = (p_queue-front + 1)%p_queue-length;

}

free(p_queue);

p_queue = NULL;

}

return ret;

}

void* send_msg_thread(void* arg)

{

queue_buf* send_buf = NULL;

int i;

send_buf = (queue_buf*)malloc(sizeof(queue_buf));

send_buf-msg_type = 1;

strcpy(send_buf-msg_buf, "hello, world!");

printf("first1: rear =%d font =%d\n", ((simple_queue*)arg)-rear, ((simple_queue*)arg)-front);

if (push_simple_queue((simple_queue*)arg, (void*)send_buf, IPC_BLOCK) 0)

{

    printf("[%s]: push_simple_queue\n", __FUNCTION__); 

    return NULL;

}

printf("first2: rear =%d font =%d\n", ((simple_queue*)arg)-rear, ((simple_queue*)arg)-front);

queue_buf* send_buf1 = NULL;

send_buf1 = (queue_buf*)malloc(sizeof(queue_buf));

send_buf1-msg_type = 2;

strcpy(send_buf1-msg_buf, "byebye");

printf("first1: rear =%d font =%d\n", ((simple_queue*)arg)-rear, ((simple_queue*)arg)-front);

if (push_simple_queue((simple_queue*)arg, (void*)send_buf1, IPC_NOWAIT) 0)

{

    printf("[%s]: push_simple_queue\n", __FUNCTION__); 

    return NULL;

}

printf("first2: rear =%d font =%d\n", ((simple_queue*)arg)-rear, ((simple_queue*)arg)-front);

return NULL;

}

void* recv_msg_thread(void* arg)

{

int i;

queue_buf* recv_buf = (queue_buf*)malloc(sizeof(queue_buf));

printf("second1 rear =%d font =%d\n", ((simple_queue*)arg)-rear, ((simple_queue*)arg)-front);

if (CNTL_QUEUE_SUCCESS != pop_simple_queue((simple_queue*)arg, (void**)recv_buf, IPC_BLOCK))

{ 

    printf("[%s]: pop_simple_queue failed!\n", __FUNCTION__);

return NULL;

}

for(i=0; i50; i++)

printf("%c", recv_buf-msg_buf[i]);

printf("\r\n");

printf("second2: rear =%d font =%d\n", ((simple_queue*)arg)-rear, ((simple_queue*)arg)-front);

printf("second1: rear =%d font =%d\n", ((simple_queue*)arg)-rear, ((simple_queue*)arg)-front);

if (CNTL_QUEUE_SUCCESS != pop_simple_queue((simple_queue*)arg, (void**)recv_buf, IPC_NOWAIT))

{ 

    printf("[%s]: pop_simple_queue failed!\n", __FUNCTION__);

return NULL;

}

for(i=0; i50; i++)

printf("%c", recv_buf-msg_buf[i]);

printf("\r\n");

printf("second2: rear =%d font =%d\n", ((simple_queue*)arg)-rear, ((simple_queue*)arg)-front);

free(recv_buf);

recv_buf = NULL;

return NULL;

}

int main(int argc, char* argv[])

{

int ret = 0;

pthread_t send_thread_id = 0;

pthread_t recv_thread_id = 0;

simple_queue* msg_queue = NULL;

msg_queue = create_simple_queue(MQ_NAME, MQ_LENGTH_MAX, QUEUE_NO_BLOCK);

if (NULL == msg_queue)

{

printf("[%s]: create simple queue failed!\n", __FUNCTION__);

return -1;

}

ret = pthread_create(send_thread_id, NULL, send_msg_thread, (void*)msg_queue);

if (0 != ret)

{

printf("[%s]: create send thread failed!\n", __FUNCTION__);

return -1;

}

ret = pthread_create(recv_thread_id, NULL, recv_msg_thread, (void*)msg_queue);

if (0 != ret)

{

printf("[%s]: create recv thread failed!\n", __FUNCTION__);

return -1;

}

printf("begin join\n");

pthread_join(send_thread_id, NULL);

pthread_join(recv_thread_id, NULL);

printf("end join\n");

ret = destroy_simple_queue(msg_queue);

if (CNTL_QUEUE_SUCCESS != ret)

{

printf("[%s]: destroy simple queue failed!\n", __FUNCTION__);

return -1;

}

return 0;

}

Linux 消息队列长度处理

问题：

在Linux 系统中通过消息队列进行进程间的通讯时，只要定义的BufSize小于1024，队列就能正常读写，当Size定义大于1024时，队列就无法成功。

处理步骤：

SystemV的消息队列

/etc/sysctl.conf

修改

kernel.msgmni=1000

kernel.msgmax=81920

kernel.msgmnb=163840

msgmni为MSGMNI，即系统的消息队列数目。平台每个DTA需要使用3个消息队列，即最大DTA数为1000/3。该参数应该比平台最大队列个数参数配置大。

msgmax为MSGMAX，即一个消息的字节大小。目前扩展值为8k，平台一个交易消息为4个字节，不会超过限制。

msgmnb为MSGMNB，即队列存放消息的总字节数。

POSIX消息队列

修改

fs.mqueue.msg_max=1000  -消息个数

fs. mqueue. msgsize_max=8192 -消息长度

另外操作系统对文件大小的限制ulimit -q你可以看到POSIX消息队列的最大容量

cat /proc/sys/kernel/msgmax

cat /proc/sys/kernel/msgmni

cat /proc/sys/kernel/msgmnb

如何在linux下看消息队列是否存在

#include

#include

#include

#include types.h

#include msg.h

#include

#include ipc.h

void msg_show_attr(int msg_id, struct msqid_ds msg_info)

{

int ret = -1;

sleep(1);

ret = msgctl(msg_id, IPC_STAT, msg_info);

if( -1 == ret)

{

printf(获消息信息失败\n);

return ;

}

printf(\n);

printf(现队列字节数：%d\n,msg_info.msg_cbytes);

printf(队列消息数：%d\n,msg_info.msg_qnum);

printf(队列字节数：%d\n,msg_info.msg_qbytes);

printf(发送消息进程pid：%d\n,msg_info.msg_lspid);

printf(接收消息进程pid：%d\n,msg_info.msg_lrpid);

printf(发送消息间：%s,ctime((msg_info.msg_stime)));

printf(接收消息间：%s,ctime((msg_info.msg_rtime)));

printf(变化间：%s,ctime((msg_info.msg_ctime)));

printf(消息UID：%d\n,msg_info.msg_perm.uid);

printf(消息GID：%d\n,msg_info.msg_perm.gid);

}

int main(void)

{

int ret = -1;

int msg_flags, msg_id;

key_t key;

struct msgmbuf{

int mtype;

char mtext[10];

};

struct msqid_ds msg_info;

struct msgmbuf msg_mbuf;

int msg_sflags,msg_rflags;

char *msgpath = /ipc/msg/;

key = ftok(msgpath,’a');

if(key != -1)

{

printf(功建立KEY\n);

}

else

{

printf(建立KEY失败\n);

}

msg_flags = IPC_CREAT;

msg_id = msgget(key, msg_flags|0666);

if( -1 == msg_id)

{

printf(消息建立失败\n);

return 0;

}

msg_show_attr(msg_id, msg_info);

msg_sflags = IPC_NOWAIT;

msg_mbuf.mtype = 10;

memcpy(msg_mbuf.mtext,测试消息,sizeof(测试消息));

ret = msgsnd(msg_id, msg_mbuf, sizeof(测试消息), msg_sflags);

if( -1 == ret)

{

printf(发送消息失败\n);

}

msg_show_attr(msg_id, msg_info);

msg_rflags = IPC_NOWAIT|MSG_NOERROR;

ret = msgrcv(msg_id, msg_mbuf, 10,10,msg_rfla

共享内存示例代码：

#include

#include sem.h

#include ipc.h

#include

typedef int sem_t;

union semun {

int val;

struct semid_ds *buf;

unsigned short *array;

} arg;

sem_t CreateSem(key_t key, int value)

{

union semun sem;

sem_t semid;

sem.val = value;

semid = semget(key,value,IPC_CREAT|0666);

if (-1 == semid)

{

printf(create semaphore error\n);

return -1;

}

semctl(semid,0,SETVAL,sem);

return semid;

}

/*

struct sembuf{

ushort sem_num;

short sem_op;

short sem_flg;

};

*/

void SetvalueSem(sem_t semid, int value)

{

union semun sem;

sem.val = value;

semctl(semid,0,SETVAL,sem);

return ;

}

int GetvalueSem(sem_t semid)

{

union semun sem;

return semctl(semid,0,GETVAL,sem);

return sem.val;

}

void DestroySem(sem_t semid)

{

union semun sem;

sem.val = 0;

semctl(semid,0,IPC_RMID,sem);

}

int Sem_P(sem_t semid)

{

struct sembuf sops={0,+1,IPC_NOWAIT};

return (semop(semid,sops,1));

}

int Sem_V(sem_t semid)

{

struct sembuf sops={0,-1,IPC_NOWAIT};

return (semop(semid,sops,1));

}

static char msg[]=共享内存\n;

int main(void)

{

key_t key;

int semid,shmid;

char i,*shms,*shmc;

struct semid_ds buf;

int value = 0;

char buffer[80];

pid_t p;

key = ftok(/ipc/sem/,’a');

shmid = shmget(key,1024,IPC_CREAT|0604);

semid = CreateSem(key,1);

p = fork();

if(p 0)

{

/* 父进程 */

/* 建立共享内存 */

shms = (char *)shmat(shmid,0,0);

memcpy(shms, msg, strlen(msg)+1);

sleep(10);

Sem_P(semid);

shmdt(shms);

DestroySem(semid);

}

else if(p == 0)

{

shmc = (char *)shmat(shmid,0,0);

Sem_V(semid);

printf(共享内存值:%s\n,shmc);

shmdt(sg_