UNP(卷2:进程间通信)—— 第5章:Posix消息队列

2024-05-06 14:48

本文主要是介绍UNP(卷2:进程间通信)—— 第5章:Posix消息队列,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!


Posix消息队列 和 System V 消息队列的主要差别

  • 对POSIX消息队列的读总是返回最高优先级的最早消息,对System V消息队列的读则可以返回任意指定优先级的消息。
  • 当往一个空队列放置一个消息时,Posix消息队列允许产生一个信号或启动一个线程,System V消息队列则不提供类似的机制。

队列中的每个消息都具有如下属性

  • 一个无符号整数优先级(Posix),或 一个长整数类型(System V);
  • 消息的数据部分长度(可以为0)
  • 数据本身(如果长度大于0)

mq_open、mq_close、mq_unlink

#include <fcntl.h>           /* For O_* constants */
#include <sys/stat.h>        /* For mode constants */
#include <mqueue.h>mqd_t mq_open(const char *name, int oflag);
mqd_t mq_open(const char *name, int oflag, mode_t mode, struct mq_attr *attr);// 返回:成功则为消息队列描述符,出错为-1
oflag:O_RDONLY、O_WRONLY、O_RDWR;按位或O_CREAT、O_EXCL、O_NONBLOCK

在创建一个新队列时,mode和attr参数是需要的。如果attr为NULL,就使用默认属性。


#include <mqueue.h>int mq_close(mqd_t mqdes);int mq_unlink(const char *name);// 返回:成功则为0,出错则为-1
调用mq_close,不再使用该描述符,但其消息队列并不从系统中删除。

要从系统中删除,必须调用mq_unlink

描述符的打开,有一个引用计数器,当一个消息队列的计数仍大于0时,其name就能删除,但是该队列的析构要到最后一个mq_close发生时才进行。


例子:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <mqueue.h>
#include <errno.h>#define FILE_MODE (S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH)int main(int argc, char **argv)
{printf("argc = %d\n", argc);int    c, flags;mqd_t  mqd;flags = O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL;while ( (c = getopt(argc, argv, "e")) != -1 ) {switch (c) {case 'e':flags |= O_EXCL;break;}}if (optind != argc - 1) {printf("usage: mqcreate [-e] <name>\n");return -1;}mqd = mq_open(argv[optind], flags, FILE_MODE, NULL);if (mqd == -1) {printf("mq_open failed!---[errno = %d]\n", errno);return -1;}mq_close(mqd);exit(0);
}


$ ./mqcreate /1234.mq

一直不清楚参数name的要求,通过查看man mq_overview得知:

Each  message queue  is  identified  by  a  name  of the form /somename;

所以像 /tmp/1234.mq 是不正确的。

生成的消息队列文件在/dev/mqueue/目录下。


mq_getattr、mq_setattr

#include <mqueue.h>int mq_getattr(mqd_t mqdes, struct mq_attr *attr);int mq_setattr(mqd_t mqdes, const struct mq_attr *newattr, struct mq_attr *oldattr);// 返回:成功则为0,出错则为-1
每个消息队列有四个属性,mq_getattr返回所有这些属性,mq_setattr设置其中某个属性。
struct mq_attr {long mq_flags;       /* Flags: 0 or O_NONBLOCK */long mq_maxmsg;      /* Max number of messages allowed on queue */long mq_msgsize;     /* Max size of message (bytes) */long mq_curmsgs;     /* number of messages currently in queue */
};
调用mq_open,可指定mq_maxmsg和mq_msgsize属性,mq_open会忽略另外两个成员。

调用mq_setattr,只设置或清楚非阻塞标志。mq_maxmsg和mq_msgsize只能在创建队列时设置mq_curmsgs只能获取,不能设置。

若oldattr非空,则先前的属性将返回到该结构体中。


mq_send、mq_receive

往队列中放置一个消息,从队列中取走一个消息。

每个消息有一个优先级,它是小于MQ_PRIO_MAX的无符号整数。Posix要求这个上限至少为32。

mq_receive总是返回所指定队列中最高优先级的最早消息,而且该优先级能随该消息的内容及其长度一同返回。

#include <mqueue.h>int mq_send(mqd_t mqdes, const char *msg_ptr, size_t msg_len, unsigned int msg_prio);// 返回:若成功则为0,出错为-1
ssize_t mq_receive(mqd_t mqdes, char *msg_ptr, size_t msg_len, unsigned int *msg_prio);// 返回:若成功则为消息中字节数,出错为-1#include <time.h>
#include <mqueue.h>int mq_timedsend(mqd_t mqdes, const char *msg_ptr, size_t msg_len, unsigned int msg_prio, const struct timespec *abs_timeout);
ssize_t mq_timedreceive(mqd_t mqdes, char *msg_ptr, size_t msg_len, unsigned int *msg_prio, const struct timespec *abs_timeout);
mq_receive的 msg_len的值不能小于mq_msgsize,否则返回 EMSGSIZE错误。

mq_send的prio参数是待发送消息的优先级。其值必须小于MQ_PRIO_MAX。


消息队列限制:

mq_maxmsg

mq_msgsize

MQ_OPEN_MAX:一个进程能够同时拥有打开着消息队列的最大数目。(Posix要求至少为8)

MQ_PRIO_MAX:任意消息的最大优先级值加1(Posix要求至少为32)


mq_notify

#include <mqueue.h>int mq_notify(mqd_t mqdes, const struct sigevent *sevp);// 返回:若成功则为0,出错则为-1
Posix消息允许 异步事件通知(asynchronous event notification), 以告知何时有一个消息放置到了某个空消息队列中。这种通知有两种方式选择:

  • 产生一个信号;
  • 创建一个线程来执行一个指定的函数。

这种通知通过调用mq_notify建立。该函数为指定队列建议或删除异步事件通知。

union sigval {int    sival_int;    /* Integer signal value. */void  *sival_ptr;    /* Pointer signal value. */
};struct sigevent {int         sigev_notify;              /* Notification type. */int         sigev_signo;              /* Signal number. */union sigval     sigev_value;              /* Signal value. */void        (*sigev_notify_function)(union sigval); /* Notification function. */pthread_attr_t      *sigev_notify_attributes;             /* Notification attributes. */
};
(1).如果notification参数为非空,那么当前进程希望在有一个消息到达所指定的先前为空的对列时得到通知。
(2).如果notification参数为空,而且当前进程被注册为接收指定队列的通知,那么已存在的注册将被撤销。
(3).任意时刻只有一个进程可以被注册为接收某个给定队列的通知。
(4).当有一个消息到达先前为空的消息队列,而且已有一个进程被注册为接收该队列的通知时,只有在没有任何线程阻塞在该队列的mq_receive调用中的前提下,通知才会发出。即说明,在mq_receive调用中的阻塞比任何通知的注册都优先。
(5).当前通知被发送给它的注册进程时,其注册几倍撤销。该进程必须再次调用mq_notify以重新注册。



没有列在该表中的函数不可以从信号处理程序中调用。


POSIX实时信号

信号可划分为两个大组:
0、其值在SIGRTMIN和SIGRTMAX之间(包括两者在内)的实时信号。POSIX要求至少提供RTSIG_MAX种实时信号,而该常值的最小值为8.
1、所有其他信号:SIGALRM、SIGINT、SIGKILL等等。

当接收到某个信号的进程其sigaction调用中是否指定了新的SA_SIGINFO标志,会造成以下的差异:

0、SA_SIGINFO指定时:SIGRTMIN到SIGRTMAX信号的实时行为有保证 而所有其他信号的行为没有保证 

1、SA_SIGINFO没有指定时所有信号的实时行为都没有保证。

就这种情况来看,若需要实时行为,我们就得使用SIGRTMIN和SIGRTMAX之间的新的实时信号,而且在安装信号处理程序时必须给sigaction指定SA_SIGINFO标志。


术语实时行为(realtime behavior)隐含着如下特征:
0、信号是排队的。也即是说若同一信号产生了三次,它就递交三次。另外,一种给定信号的多次发生以先进先出(FIFO)顺序排队。对于不排队的信号来说,产生了三次的某种信号可能只递交一次。
1、当有多种SIGRTMIN到SIGRTMAX范围内的解阻塞信号排队时,值较小的信号先于值较大的信号递交 。即是说:SIGRTMIN比值为SIGRTMIN+1的信号“更为优先”。
2、当某个非实时信号递交时,传递给它的信号处理程序的唯一参数是该信号的值。实时信号比其他信号传递更多的信息。


可以通过设置 SA_SIGINFO标志安装的任意实时信号的信号处理程序声明如下:

typedef struct { int           si_signo;  /* Signal number.*/int           si_code;   /* Signal code. */int           si_errno;  /* If non-zero, an errno value associated with this signal, as described in <errno.h>. */pid_t         si_pid;    /* Sending process ID. */uid_t         si_uid;    /* Real user ID of sending process. */void         *si_addr;   /* Address of faulting instruction. */int           si_status; /* Exit value or signal. */long          si_band;   /* Band event for SIGPOLL. *、union sigval  si_value;  /* Signal value. */
} siginfo_t;













这篇关于UNP(卷2:进程间通信)—— 第5章:Posix消息队列的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/964645

相关文章

C++ RabbitMq消息队列组件详解

《C++RabbitMq消息队列组件详解》:本文主要介绍C++RabbitMq消息队列组件的相关知识,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录1. RabbitMq介绍2. 安装RabbitMQ3. 安装 RabbitMQ 的 C++客户端库4. A

golang实现延迟队列(delay queue)的两种实现

《golang实现延迟队列(delayqueue)的两种实现》本文主要介绍了golang实现延迟队列(delayqueue)的两种实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的... 目录1 延迟队列:邮件提醒、订单自动取消2 实现2.1 simplChina编程e简单版:go自带的time

SpringCloud整合MQ实现消息总线服务方式

《SpringCloud整合MQ实现消息总线服务方式》:本文主要介绍SpringCloud整合MQ实现消息总线服务方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐... 目录一、背景介绍二、方案实践三、升级版总结一、背景介绍每当修改配置文件内容,如果需要客户端也同步更新,

Python多进程、多线程、协程典型示例解析(最新推荐)

《Python多进程、多线程、协程典型示例解析(最新推荐)》:本文主要介绍Python多进程、多线程、协程典型示例解析(最新推荐),本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定... 目录一、multiprocessing(多进程)1. 模块简介2. 案例详解:并行计算平方和3. 实现逻

C#通过进程调用外部应用的实现示例

《C#通过进程调用外部应用的实现示例》本文主要介绍了C#通过进程调用外部应用的实现示例,以WINFORM应用程序为例,在C#应用程序中调用PYTHON程序,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录窗口程序类进程信息类 系统设置类 以WINFORM应用程序为例,在C#应用程序中调用python程序

一文带你搞懂Redis Stream的6种消息处理模式

《一文带你搞懂RedisStream的6种消息处理模式》Redis5.0版本引入的Stream数据类型,为Redis生态带来了强大而灵活的消息队列功能,本文将为大家详细介绍RedisStream的6... 目录1. 简单消费模式(Simple Consumption)基本概念核心命令实现示例使用场景优缺点2

Python如何精准判断某个进程是否在运行

《Python如何精准判断某个进程是否在运行》这篇文章主要为大家详细介绍了Python如何精准判断某个进程是否在运行,本文为大家整理了3种方法并进行了对比,有需要的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录一、为什么需要判断进程是否存在二、方法1:用psutil库(推荐)三、方法2:用os.system调用

Java的栈与队列实现代码解析

《Java的栈与队列实现代码解析》栈是常见的线性数据结构,栈的特点是以先进后出的形式,后进先出,先进后出,分为栈底和栈顶,栈应用于内存的分配,表达式求值,存储临时的数据和方法的调用等,本文给大家介绍J... 目录栈的概念(Stack)栈的实现代码队列(Queue)模拟实现队列(双链表实现)循环队列(循环数组

Redis消息队列实现异步秒杀功能

《Redis消息队列实现异步秒杀功能》在高并发场景下,为了提高秒杀业务的性能,可将部分工作交给Redis处理,并通过异步方式执行,Redis提供了多种数据结构来实现消息队列,总结三种,本文详细介绍Re... 目录1 Redis消息队列1.1 List 结构1.2 Pub/Sub 模式1.3 Stream 结

Java程序进程起来了但是不打印日志的原因分析

《Java程序进程起来了但是不打印日志的原因分析》:本文主要介绍Java程序进程起来了但是不打印日志的原因分析,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录Java程序进程起来了但是不打印日志的原因1、日志配置问题2、日志文件权限问题3、日志文件路径问题4、程序