i.MX6ULL终结者进程间通信 System V消息队列_6ull 进程间通讯-优快云博客

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System V IPC包含三种进程间通信机制，有消息队列，信号灯（也叫信号量），共享内存。此外还有System V IPC的补充版本POSIX IPC，这两组IPC的通信方法基本一致，本章以System V IPC为例介绍Linux进程通信机制。
可以用命令“ipcs”查看三种IPC，“ipcrm”删除IPC对象。在i.MX6ULL终结者开发板终端输入“ipcs”查看系统中存在的IPC信息：
在这里插入图片描述

图 1

这些 IPC对象存在于内核空间，应用层使用IPC通信的步骤为：
在这里插入图片描述

图 2

1.获取 key值，内核会将 key值映射成IPC标识符，获取key值常用方法：
（1）在get调用中将IPC_PRIVATE常量作为key值。
（2）使用ftok()生成key。
2.执行IPC get调用，通过key获取整数IPC标识符id，每个id表示一个IPC对象。
接口消息队列共享内存信号灯创建/打开对象 msgget() shmget() semget()

3.通过id访问IPC对象。
在这里插入图片描述

4.通过id控制IPC对象
在这里插入图片描述

创建这三种IPC对象都要先获取key值，然后根据key获取id，用到的函数如下：
ftok()：获取key，定义如下：
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);
参数含义：
pathname：路径名或文件名。
proj_id：同一个文件根据此值生成多个key值，int型或字符型，多个若想访问同一IPC对象，此值必须相同。
返回值：成功返回key值，失败返回-1。

下面介绍消息队列：
消息队列是类 unix系统中一种数据传输的机制，其他操作系统中也实现了这种机制，可见这种通信机制在操作系统中有重要地位。
Linux内核为每个消息队列对象维护一个msqid_ds，每个msqid_ds对应一个id，消息以链表形式存储，并且msqid_ds存放着这个链表的信息。
在这里插入图片描述

图 3

消息队列的特点：
1.发出的消息以链表形式存储，相当于一个列表，进程可以根据id向对应的“列表”增加和获取消息。
2.进程接收数据时可以按照类型从队列中获取数据。

消息队列的使用步骤：
1.创建key；
2.msgget()通过key创建（或打开）消息队列对象id；
3.使用msgsnd()/msgrcv()进行收发；
4.通过msgctl()删除ipc对象

通过msgget()调用获取到id后即可使用消息队列访问IPC对象，消息队列常用API如下：
msgget()：获取IPC对象唯一标识id，定义如下：
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgget(key_t key, int msgflg);
参数含义：
key：通过f tok或IPC_PRIVATE获取的key值；
msgflg：指定匹配的结构，通常使用 IPC_CREAT。

msgsnd()：发送数据
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgsnd(int msqid, const void msgp, size_t msgsz, int msgflg);
参数含义：
msqid：IPC对象对应的 id；
msgp：消息指针，消息包含类型和字段；
msgsz：传输字段的大小，不算消息中的类型type占的内容；
在终端输入“man msgsnd”查看定义。
用于传输的消息格式通常为一个结构体，名字可以自定义，例如：
struct msgbuf {
long mtype; / message type, must be > 0 /
char mtext[1]; / message data */
};
其中“mtype”为消息类型，mtext为字段。
msgflg：用于控制msgsnd的操作，填写非阻塞IPC_NOWAIT；
返回值：成功返回0，失败返回-1.

msgrcv()：接收消息，定义如下：
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);
参数含义：
msqid：IPC对象对应的 id；
msgp：消息指针，消息包含类型和字段；
msgsz: 消息里的字段大小；
msgtyp：消息里的类型；
msgflg：位掩码，不止一个。
返回值：成功返回接收到的字段大小，错误返回-1。

msgctl()：控制操作，删除消息队列对象等，定义如下：
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
参数含义：
msqid：IPC对象对应的id；
cmd：对消息队列对象进行的操作，
IPC_STAT：将与消息队列关联的msqid_ds复制到buf;
IPC_RMID：删除消息队列对象及msqid_ds。
IPC_SET：把 buf更新到msqid_ds。
buf：描述消息队列的结构体msqid_ds。
实验代码在msg_que/目录下：路径为:11_Linux系统开发进阶\Linux系统编程_章节使用资料。
send进程（代码见send.c）将数据发送到消息队列，并指定消息类型type，QT进程接收指定type为1的消息。
send.c：

#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
 
struct msg_buf{
    long mtype;
    char mtext[32];
};
#define MSG_LEN sizeof(struct msg_buf)-sizeof(long)
 
int main(int argc, const char *argv[])
{
 
    key_t key;
    int msgid;
    int ret;
 
    key = ftok("/", 133);
    if(key==-1){
        perror("ftok");
        return -1;
    }
     
    msgid = msgget(key,IPC_CREAT|0666);
    if(msgid==-1){
        perror("msgget");
        return -1;
    }
 
    struct msg_buf m_buf;
 
    m_buf.mtype=1;
    strcpy(m_buf.mtext,"IPC message Queues 1");
    int re;
    re = msgsnd(msgid,&m_buf,MSG_LEN,0);
    if(re==-1){
        perror("msgsnd");
        return -1;
    }
    return 0;
}