系统调用msgctl() 下面我们继续讨论如何使用一个给定的消息队列的内部数据结构。我们可以使用系统调用msgctl ( )来控制对消息队列的操作。 系统调用： msgctl( ) ;
　　调用原型： int msgctl ( int msgqid, int cmd, struct msqid_ds *buf );
　　返回值： 0 ，如果成功。
　　- 1，如果失败：errno = EACCES (没有读的权限同时cmd 是IPC_STAT )
　　EFAULT (buf 指向的地址无效)
　　EIDRM (在读取中队列被删除)
　　EINVAL (msgqid无效, 或者msgsz 小于0 )
　　EPERM (IPC_SET或者IPC_RMID 命令被使用，但调用程序没有写的权限)
　　下面我们看一下可以使用的几个命令：
　　IPC_STAT
　　读取消息队列的数据结构msqid_ds，并将其存储在b u f指定的地址中。
　　IPC_SET
　　设置消息队列的数据结构msqid_ds中的ipc_perm元素的值。这个值取自buf参数。
　　IPC_RMID
　　从系统内核中移走消息队列。
　　我们在前面讨论过了消息队列的数据结构(msqid_ds)。系统内核中为系统中的每一个消息队列保存一个此数据结构的实例。通过使用IPC_STAT命令，我们可以得到一个此数据结构的副本。下面的程序就是实现此函数的过程： int get_queue_ds( int qid, struct msgqid_ds *qbuf )
　　if( msgctl( qid, IPC_STAT, qbuf) == -1)
　　return(-1);
　　return(0);
　　} 如果不能复制内部缓冲区，调用进程将返回-1。如果调用成功，则返回0。缓冲区中应该包括消息队列中的数据结构。
　　消息队列中的数据结构中唯一可以改动的元素就是ipc_perm。它包括队列的存限和关于队列创建者和拥有者的信息。你可以改变用户的id、用户的组id以及消息队列的存取权限。
　　下面是一个修改队列存取模式的程序： int change_queue_mode(int qid, char *mode )
　　struct msqid_
　　/* Retrieve a current copy of the internal
　　get_queue_ds( qid, &tmpbuf);
　　/* Change the permissions using an old trick */
　　(mode, &%ho&, &tmpbuf.msg_perm.mode);
　　/* Update the internal data structure */
　　if( msgctl( qid, IPC_SET, &tmpbuf) == -1)
　　return(-1);
　　return(
　　} 我们通过调用get_queue_ds来读取队列的内部数据结构。然后，我们调用sscanf( )修改数据结构msg_perm中的mode 成员的值。但直到调用msgctl（）时，权限的改变才真正完成。在这里msgctl（）使用的是IPC_SET命令。
　　最后，我们使用系统调用msgctl ( )中的IPC_RMID命令删除消息队列： int remove_queue(int qid )
　　if( msgctl( qid, IPC_RMID, 0) == -1)
　　return(-1);
　　return(0);
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Linux下多任务间通信和同步-消息队列
Linux下多任务间通信和同步-消息队列
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消息队列简称为队列.
消息队列就是一些消息的列表.用户可以在消息队列中添加消息和读取消息等.从这点上看,消息队列具有一定的FIFO特性,但是它可以实现消息的随机查询,比FIFO具有更大的优势.同时,这些消息又是存在于内核中的,由&队列ID&来标识.&
消息队列的实现包括创建或打开消息队列,添加消息,读取消息和控制消息队列这四种操作:
创建或打开消息队列使用的函数是msgget,这里创建的消息队列的数量会受到系统消息队列数量的限制;
添加消息使用的函数是msgsnd函数,它把消息添加到已打开的消息队列末尾;
读取消息使用的函数是msgrcv,它把消息从消息队列中取走,与FIFO不同的是,这里可以指定取走某一条消息;
控制消息队列使用的函数是msgctl,它可以完成多项功能.
msgget系统调用
该系统调用创建或打开一个消息队列.
msgget函数语法:
其中,msgflag可以为:IPC_CREAT,IPC_EXEC,IPC_NOWAIT或者三者的组合.在一下两种情况下,该调用将创建一个新的消息队列:
如果没有消息队列与键值key相对应,并且msgfalg中包含IPC_CREAT标志位;
key参数为IPC_PRIVATE.
msgsnd系统调用
该系统调用行msgid代表的消息队列发送一个消息.msgsnd函数语法:
对于发送消息来说,有意义的msgflag标志位IPC_NOWAIT,指明在消息队列没有足够容纳要发送的消息时,msgsnd是否等待.造成msgsnd等待的条件有两种:
当前消息的大小与当前消息队列中的字节数之和操作了消息队列的总容量;
当前消息队列中的消息数(单位:个)不小于消息队列的总容量(单位:字节数),此时,虽然消息队列中的消息数目很多,但基本上都只有一个字节.
msgsnd解除阻塞的条件有三个:
不满足上述两个,即消息队列中有容纳该消息的空间
msqid代表的消息队列被删除
调用msgsnd的进程被进程打断
msgrcv系统调用
该系统调用从ID为msgid的消息队列中读取一个消息,并把消息存储子啊msgq指向的msgbuf结构中.msgrcv函数语法:
msgrcv解除阻塞的条件有三个:
消息队列中有了满足条件的消息;
msqid代表的消息队列被删除;
调用msgrcv的进程被信号中断.
msgctl系统调用
该系统调用对由msqid标示的消息队列执行cmd操作.msgctl函数语法:
消息队列的应用实例
该例子分为两个子程序:消息接收子程序和发送子程序.接受者获取一个消息队列,这个消息队列应该是有后面的发送子程序所创建的.然后采用轮询的方式从消息队列中读取数据.
/**************************************************************************************/
/*简介：消息队列例程，接收者子程序
/*************************************************************************************/
#include &stdlib.h&
#include &stdio.h&
#include &string.h&
#include &errno.h&
#include &unistd.h&
#include &sys/types.h&
#include &sys/ipc.h&
#include &sys/msg.h&
/*消息的结构*/
struct my_msg_st
long int my_msg_
char some_text[BUFSIZ];
int main()
int running = 1;
struct my_msg_st some_
long int msg_to_receive = 0;
/*创建消息队列*/
msgid = msgget((key_t) | IPC_CREAT);
if (msgid == -1)
fprintf(stderr, &msgget failed with error: %d\n&, errno);
/*从队列里检索消息，直到遇见&endr“消息为止。最后，删除消息队列。*/
while(running)
if (msgrcv(msgid, (void *)&some_data, BUFSIZ,
msg_to_receive, 0) == -1)
fprintf(stderr, &msgrcv failed with error: %d\n&, errno);
printf(&You wrote: %s&, some_data.some_text);
if (strncmp(some_data.some_text, &end&, 3) == 0)
running = 0;
if (msgctl(msgid, IPC_RMID, 0) == -1)
fprintf(stderr, &msgctl(IPC_RMID) failed\n&);
msgget获得消息队列的标识码,然后开始接收消息,直到接收到的特殊的&end&消息.发送子程序与接收子程序相似,但发送程序需要一个消息队列.与其他通信方式不同,发送子程序把消息送入消息队列后就可以退出了,并不需要等待接收子程序的读操作.发送子程序的源码如下:
/**************************************************************************************/
/*简介：消息队列例程，发送者子程序
/*************************************************************************************/
#include &stdlib.h&
#include &stdio.h&
#include &string.h&
#include &errno.h&
#include &unistd.h&
#include &sys/types.h&
#include &sys/ipc.h&
#include &sys/msg.h&
#define MAX_TEXT 512
struct my_msg_st
long int my_msg_
char some_text[MAX_TEXT];
int main()
int running = 1;
struct my_msg_st some_
char buffer[BUFSIZ];
msgid = msgget((key_t) | IPC_CREAT);
if (msgid == -1)
fprintf(stderr, &msgget failed with error: %d\n&, errno);
while(running)
printf(&Enter some text: &);
fgets(buffer, BUFSIZ, stdin);
some_data.my_msg_type = 1;
strcpy(some_data.some_text, buffer);
if (msgsnd(msgid, (void *)&some_data, MAX_TEXT, 0) == -1)
fprintf(stderr, &msgsnd failed\n&);
if (strncmp(buffer, &end&, 3) == 0)
running = 0;
发送子程序调用msgget函数创建了一个消息队列后,然后调用msgsnd往队列里放上一些消息.下图是运行结果:
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进程间通信实验报告
导读：进程间通信实验报告，实验目的和要求：，Linux系统的进程通信机构(IPC)允许在任意进程间大批量地交换数据，本实验的目的是了解和熟悉Linux支持的消息通讯机制及信息量机制，实验内容与分析设计：，（2）两种消息通信机制中数据传输的时间，实验步骤与调试过程：，(1)先后通过fork()两个子进程，SERVER和CLIENT进行通信，等待其他进程发来的消息，(4)父进程在SERVER和CLIEN
进程间通信实验报告
班 级：10网工三班
学生姓名：谢昊天
实验目的和要求：
Linux系统的进程通信机构 (IPC) 允许在任意进程间大批量地交换数据。本实验的目的是了解和熟悉Linux支持的消息通讯机制及信息量机制。
实验内容与分析设计：
（1）消息的创建，发送和接收。
①使用系统调用msgget (), msgsnd (), msgrev (), 及msgctl () 编制一长度为1k的消息的发送和接收程序。
②观察上面的程序，说明控制消息队列系统调用msgctl () 在此起什么作用？
（2）共享存储区的创建、附接和段接。
使用系统调用shmget(),shmat(),sgmdt(),shmctl(),编制一个与上述功能相同的程序。
（3）比较上述（1），（2）两种消息通信机制中数据传输的时间。
实验步骤与调试过程：
1.消息的创建，发送和接收：
(1)先后通过fork( )两个子进程，SERVER和CLIENT进行通信。
(2)在SERVER端建立一个Key为75的消息队列，等待其他进程发来的消息。当遇到类型为1的消息，则作为结束信号，取消该队列，并退出SERVER 。SERVER每接收到一个消息后显示一句“(server)received”。
(3)CLIENT端使用Key为75的消息队列，先后发送类型从10到1的消息，然后退出。最后的一个消息，既是 SERVER端需要的结束信号。CLIENT每发送一条消息后显示一句“(client)sent”。
(4)父进程在 SERVER和 CLIENT均退出后结束。
2.共享存储区的创建,附接和断接：
(1)先后通过fork( )两个子进程，SERVER和CLIENT进行通信。
(2)SERVER端建立一个KEY为75的共享区,并将第一个字节置为-1。作为数据空的标志.等待其他进程发来的消息.当该字节的值发生变化时,表示收到了该消息,进行处理.然后再次把它的值设为-1.如果遇到的值为0,则视为结束信号,取消该队列,并退出SERVER.SERVER每接收到一次数据后显示”(server)received”.
(3)CLIENT端建立一个为75的共享区,当共享取得第一个字节为-1时, Server端空闲,可发送请求. CLIENT 随即填入9到0.期间等待Server端再次空闲.进行完这些操作后, CLIENT退出. CLIENT每发送一次数据后显示”(client)sent”.
(4)父进程在SERVER和CLIENT均退出后结束。
实验结果：
1．消息的创建，发送和接收：
由 Client 发送两条消息，然后Server接收一条消息。此后Client Server交替发送和接收消息。最后一次接收两条消息。Client 和Server 分别发送和接收了10条消息。message的传送和控制并不保证完全同步,当一个程序不再激活状态的时候,它完全可能继续睡眠,造成上面现象。在多次send message 后才 receive message.这一点有助于理解消息转送的实现机理。
2.共享存储区的创建,附接和断接：
在运行的过程中，发现每当client发送一次数据后，server要等大约0.1秒才有响应。同样，之后client又需要等待大约0.1秒才发送下一个数据。出现上述的应答延迟的现象是程序设计的问题。当client端发送了数据后，并没有任何措施通知server端数据已经发出，需要由client的查询才能感知。此时，client端并没有放弃系统的控制权，仍然占用CPU的时间片。只有当系统进行调度时，切换到了server进程，再进行应答。这个问题，也同样存在于server端到client的应答过程之中。
3 比较两种消息通信机制中的数据传输的时间：
由于两种机制实现的机理和用处都不一样，难以直接进行时间上的比较。如果比较其性能，应更加全面的分析。
(1)消息队列的建立比共享区的设立消耗的资源少.前者只是一个软件上设定的问题,后者需要对硬件操作,实现内存的映像,当然控制起来比前者复杂.如果每次都重新进行队列或共享的建立,共享区的设立没有什么优势。
(2)当消息队列和共享区建立好后,共享区的数据传输,受到了系统硬件的支持,不耗费多余的资源;而消息传递,由软件进行控制和实现,需要消耗一定的CPU资源.从这个意义上讲,共享区更适合频繁和大量的数据传输。
(3)消息的传递,自身就带有同步的控制.当等到消息的时候,进程进入睡眠状态,不再消耗CPU资源.而共享队列如果不借助其他机制进行同步,接受数据的一方必须进行不断的查询,白白浪费了大量的CPU资源.可见消息方式的使用更加灵活。
疑难小结：
通过本次实验让我了解了进程间通信，message的传送和控制并不保证完全同步,当一个程序不再激活状态的时候,它完全可能继续睡眠,在多次send message 后才 receive message.这一点有助于理解消息转送的实现机理。并且了解了只有当系统进行调度时，切换到了server进程，再进行应答。这个问题，也同样存在于server端到client的应答过程之中。加深了对进程概念的理解，明确进程间通信的原理，进一步认识并发执行的实质。巩固了课本上所学到的知识。
主要算法和程序清单：
1.消息的创建，发送和接收：
#include &stdio.h&
#include &sys/types.h&
#include &sys/msg.h&
#include &sys/ipc.h&
#define MSGKEY 75
/*定义关键词MEGKEY*/
struct msgform
/*消息结构*/
char mtexe[100];
/*文本长度*/
int msgqid,i;
void CLIENT( )
msgqid=msgget(MSGKEY,0777|IPC_CREAT);
for(i=10;i&=1;i--)
msg.mtype=i;
printf(&(client)sent\n&);
msgsnd(msgqid,&msg,1030,0);
/*发送消息msg入msgid消息队列*/
void SERVER( )
msgqid=msgget(MSGKEY,0777|IPC_CREAT); /*由关键字获得消息队列*/
msgrcv(msgqid,&msg,);
/*从队列msgid接受消息msg*/
printf(&(server)receive\n&);
}while(msg.mtype!=1);
/*消息类型为1时，释放队列*/
msgctl(msgqid, IPC_RMID,0);
if(fork())
else CLIENT( );
2.共享存储区的创建,附接和断接：
#include&sys/types.h&
#include&sys/msg.h&
#include&sys/ipc.h&
#define SHMKEY
/*定义共享区关键词*/
int shmid,i;
shmid=shmget(SHMKEY,|IPC_CREAT);
/*获取共享区，长度1024，关键词SHMKEY*/
addr=shmat(shmid,0,0);
/*共享区起始地址为addr*/
for(i=9;i&=0;i--)
while(*addr!= -1);
printf(&(client)sent\n&);
/*打印（client）sent*/
/*把i赋给addr*/
while(*addr = =-1);
printf(&(server)received\n%d&,*addr);
/*服务进程使用共享区*/
if(*addr!=0)
} while(*addr);
shmctl(shmid,IPC_RMID,0);
shmid=shmget(SHMKEY,|IPC_CREAT);
/*创建共享区*/
addr=shmat(shmid,0,0);
/*共享区起始地址为addr*/
if(fork())
包含总结汇报、专业文献、旅游景点、文档下载、考试资料、资格考试、人文社科、应用文书、办公文档、经管营销以及进程间通信实验报告等内容。
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