POSIX消息队列

 

DESCRIPTION

消息队列本身是异步的，它允许接收者在消息发送很长时间后再取回消息，这和大多数通信协议是不同的。

但消息队列的异步特点，也造成了一个缺点，就是接收者必须轮询消息队列，才能收到最近的消息。

和信号相比，消息队列能够传递更多的信息。与管道相比，消息队列提供了有格式的数据，但仍然有大小限制。

POSIX消息队列允许进程间以消息的形式交换数据.POSIX消息队API与System V消息队列的API不同, 但是功能是相似的.

使用 mq_open(3) 创建和打开消息队列; 这个函数的返回值是一个消息队列描述符 (mqd_t), 这个描述符会在之后操作对应的消息队列时候用到.

每一个消息队列都有一个名字,名字的形式是 "/somename",是一个以NULL结尾的字符串,字符串的最大长度为NAME_MAX (i.e., 255);

消息队列名字的第一个字符必须是"/",并且之后的字符中不允许出现"/"。2个进程可以通过相同的name操作同一个的消息队列。

使用mq_send(3)可以向消息队列中发送消息，使用mq_receive(3)可以从消息队列中读取消息

当一个进程使用完一个消息队列后，调用mq_close(3)来关闭这个队列,

如果以后再也不使用这个队列了，可以调用mq_unlink(3)来删除这个队列。

消息队列的属性可以通过mq_getattr(3)来获得，某些情况下这个API也可以修改消息队列的属性.

进程可以调用API mq_notify(3)注册一个异步的通知，通知的触发时机是空消息队列中有消息到达时.

一个消息队列描述符是对一个打开的消息队列的引用(cf. open(2)).

 

 

The Priority of Messages

消息队列中的消息是有优先级的, 总是将高优先级的消息先发送给接收进程。

消息的优先级从 0 (low) 到 sysconf(_SC_MQ_PRIO_MAX) - 1 (high).

在Linux中sysconf(_SC_MQ_PRIO_MAX) 的值为 32768,

但是在POSIX.1-2001中， 仅要求消息的优先级从 0 到 31。

 

Inherit

调用 fork(2) 后, 子进程会继承父进程消息队列描述符的副本,并且这些描述符与父进程中相对应的描述符指向同一个消息队列，

 2个进程中相应的描述符会共享标志mq_flags(即阻塞/非阻塞) .

 

Kernel configuration

是否支持 POSIX消息队列可以通过内核配置选项 CONFIG_POSIX_MQUEUE 进行设置.

选项默认是支持POSIX消息队列的.

 

Persistence

消息队列是随内核持续的: 如果不调用mq_unlink(3)进行删除, 消息队列会一直持续到系统关闭.

 

/proc interfaces

下面的interfaces可以用来限制POSIX message queues在内核中消耗内存的大小:

/proc/sys/fs/mqueue/msg_max

这个文件可以用来查看和修改一个消息队列中消息的最大数.

这个值的作用,实际上与传递给mq_open(3)的参数 attr->mq_maxmsg 是相同的 .

msg_max 的默认值和最小值都是 10; 最大值是 HARD_MAX: (131072 / sizeof(void *)) (32768 on Linux/86).

这个限制会被有特权(CAP_SYS_RESOURCE)的进程忽略,但是上限 HARD_MAX 仍有效.

/proc/sys/fs/mqueue/msgsize_max

这个文件可以用来查看和修改消息队列中一个消息的最大size(bytes)数.

This value acts as a ceiling on the attr->mq_msgsize argument given to mq_open(3).

msgsize_max 的默认值和最小值都是 8192 bytes; 最大值是INT_MAX (2147483647 on Linux/86).

这个限制会被有特权(CAP_SYS_RESOURCE)的进程忽略 .

/proc/sys/fs/mqueue/queues_max

这个文件可以用来查看和修改整个系统中最多可以创建的消息队列数.

当系统中消息队列的数目到达这个限制之后,只有 有特权的进程 (CAP_SYS_RESOURCE) 可以创建新的消息队列.

默认值是256; 它的值可以被设置成0 到 INT_MAX 之间的任意一个值.

 

Resource limit

The RLIMIT_MSGQUEUE resource limit, which places a limit on the amount of space

that can be consumed by all of the message queues belonging to a process’s real user ID, is described in getrlimit(2).

 

Mounting the message queue file system

在 Linux中, 消息队列是在虚拟文件系统中创建的。 (其他实现也提供这个功能,但是实现细节可能是不同的)。

消息队列的系统可以被superuser使用下记命令挂载,如果不进行挂载会遇到遇到 mq_open: Permission denied的问题。

# mkdir /dev/mqueue

# mount -t mqueue none /dev/mqueue

挂载的目录会被系统自动设置粘滞位(sticky bit)有效.

消息队列文件系统被挂载后,消息队列就可见了,并且可以对其使用通常的文件操作命令(e.g., ls(1) and rm(1)).

文件夹下的每个文件都只包含一行文本,内容是消息队列的信息:

$ cat /dev/mqueue/mymq
QSIZE:129 NOTIFY:2 SIGNO:0 NOTIFY_PID:8260

这些字段的解释如下:

QSIZE

消息队列中所有消息的总字节数.

NOTIFY_PID
如果这个值不是0,那么PID等于这个值的进程使用了mq_notify(3) 注册了异步消息通知,
剩下的字段描述了通知怎么发生.

NOTIFY

通知方法: 0 is SIGEV_SIGNAL; 1 is SIGEV_NONE; and 2 is SIGEV_THREAD.

SIGNO

Signal number to be used for SIGEV_SIGNAL.

 

Polling message queue descriptors

On Linux, a message queue descriptor is actually a file descriptor, and
can be monitored using select(2), poll(2), or epoll(7). 这是不可移植的.

 

POSIX Message Queue API List  

• mq_close - close a message queue (REALTIME) 
• mq_getattr - get message queue attributes (REALTIME) 
• mq_notify - notify process that a message is available (REALTIME) 
• mq_open - open a message queue (REALTIME) 
• mq_receive - receive a message from a message queue (REALTIME) 
• mq_timedreceive - receive a message from a message queue (REALTIME) 
• mq_send - send a message to a message queue (REALTIME) 
• mq_timedsend - send a message to a message queue (REALTIME) 
• mq_setattr - set message queue attributes (REALTIME) 
• mq_timedreceive - receive a message from a message queue (ADVANCED REALTIME) 
• mq_timedsend - send a message to a message queue (ADVANCED REALTIME) 
• mq_unlink - remove a message queue (REALTIME) 

 

 

 

 

 

 

 

转载于:https://www.cnblogs.com/LubinLew/p/POSIX-MessageQueue.html