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linux网络编程之POSIX 消息队列 和 系列函数

linux技术栈 182

前言:

此时大家对“nginxsigusr1”大概比较着重,朋友们都需要知道一些“nginxsigusr1”的相关资讯。那么小编在网络上网罗了一些有关“nginxsigusr1””的相关知识,希望各位老铁们能喜欢,小伙伴们快快来学习一下吧!

一、在前面介绍了system v 消息队列的相关知识,现在来稍微看看posix 消息队列。

posix消息队列的一个可能实现如下图:

其实消息队列就是一个可以让进程间交换数据的场所,而两个标准的消息队列最大的不同可能只是api 函数的不同,如system v 的系列函数是msgxxx,而posix 是mq_xxx。posix 消息队列也有一些对消息长度等的限制,man 7 mq_overview:

simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/posix$ cat /proc/sys/fs/mqueue/msg_max

10

simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/posix$ cat /proc/sys/fs/mqueue/msgsize_max

8192

simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/posix$ cat /proc/sys/fs/mqueue/queues_max

256

即一个消息队列最多能有10条消息,每条消息的最大长度为8192字节,一个系统最多能有256个消息队列。

还有一点是,在Linux上,posix 消息队列是以虚拟文件系统实现的,必须将其挂载到某个目录才能看见,如

# mkdir /dev/mqueue

# mount -t mqueue none /dev/mqueue

通过cat 命令查看消息队列的状态,假设mymq 是创建的一条消息队列的名字

$ cat /dev/mqueue/mymq

QSIZE:129 NOTIFY:2 SIGNO:0 NOTIFY_PID:8260

QSIZE:消息队列所有消息的数据长度

NOTIFY_PID:某个进程使用mq_notify 注册了消息到达异步通知事件,即此进程的pid

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

SIGNO:当以信号方式通知的时候,表示信号的编号.

二、系列函数,编译时候加上 -lrt 选项,即连接librt 库 (实时库)

#include <fcntl.h> /* For O_* constants */

#include <sys/stat.h> /* For mode constants */

#include <mqueue.h>

功能:用来创建和访问一个消息队列

原型

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);

参数

name: 某个消息队列的名字,必须以/打头,并且后续不能有其它/ ,形如/somename长度不能超过NAME_MAX(255)

oflag:与open函数类似,可以是O_RDONLY、O_WRONLY、O_RDWR,还可以按位或上O_CREAT、O_EXCL、O_NONBLOCK;

mode:如果oflag指定了O_CREAT,需要设置mode。

返回值:成功返回消息队列文件描述符;失败返回-1

功能:关闭消息队列

原型

mqd_t mq_close(mqd_t mqdes);

参数

mqdes : 消息队列描述符

返回值:成功返回0;失败返回-1

功能:删除消息队列

原型

mqd_t mq_unlink(const char *name);

参数

name: 消息队列的名字

返回值:成功返回0;失败返回-1

功能:获取/设置消息队列属性

原型

mqd_t mq_getattr(mqd_t mqdes, struct mq_attr *attr);

mqd_t mq_setattr(mqd_t mqdes, struct mq_attr *newattr, struct mq_attr *oldattr);

返回值:成功返回0;失败返回-1

struct mq_attr {

long mq_flags; /* Flags: 0 or O_NONBLOCK */

long mq_maxmsg; /* Max. # of messages on queue */

long mq_msgsize; /* Max. message size (bytes) */

long mq_curmsgs; /* # of messages currently in queue */

};

mq_flags 是标志;mq_maxmsg 即一个消息队列消息个数上限;mq_msgsize即一条消息的数据上限;mq_curmsgs即当前消息个数

功能:发送消息

原型

mqd_t mq_send(mqd_t mqdes, const char *msg_ptr, size_t msg_len, unsigned msg_prio);

参数

mqdes:消息队列描述符

msg_ptr:指向消息的指针

msg_len:消息长度

msg_prio:消息优先级

返回值:成功返回0;失败返回-1

功能:接收消息

原型

ssize_t mq_receive(mqd_t mqdes, char *msg_ptr, size_t msg_len, unsigned *msg_prio);

参数

mqdes:消息队列描述符

msg_ptr:返回接收到的消息

msg_len:消息长度,一般需要指定为msgsize_max

msg_prio:返回接收到的消息优先级

返回值:成功返回接收到的消息字节数;失败返回-1

注意:返回指定消息队列中最高优先级的最早消息,优先级最低为0

功能:建立或者删除消息到达通知事件

原型

mqd_t mq_notify(mqd_t mqdes, const struct sigevent *notification);

参数

mqdes:消息队列描述符

notification:

非空表示当消息到达且消息队列先前为空,那么将得到通知;

NULL表示撤消已注册的通知

返回值:成功返回0;失败返回-1

通知方式:

产生一个信号

创建一个线程执行一个指定的函数

union sigval { /* Data passed with notification */

int sival_int;/* Integer value */

void *sival_ptr;/* Pointer value */

};

struct sigevent {

int sigev_notify; /* Notification method */

int sigev_signo; /* Notification signal */

union sigval sigev_value; /* Data passed with notification */

void (*sigev_notify_function) (union sigval);

/* Function for thread notification */

void *sigev_notify_attributes;

/* Thread function attributes */

};

sigev_notify 的取值有3个:

SIGEV_NONE:消息到达不会发出通知

SIGEV_SIGNAL:以信号方式发送通知,当设置此选项时,sigev_signo 设置信号的编号,且只有当信号为实时信号时才可以通过sigev_value顺带数据,参考这里。

SIGEV_THREAD:以线程方式通知,当设置此选项时,sigev_notify_function 即一个函数指针,sigev_notify_attributes 即线程的属性

mq_notify 函数注意点:

1、任何时刻只能有一个进程可以被注册为接收某个给定队列的通知

2、当有一个消息到达某个先前为空的队列,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调用的前提下,通知才会发出。

3、当通知被发送给它的注册进程时,其注册被撤消。进程必须再次调用mq_notify以重新注册(如果需要的话),重新注册要放在从消息队列读出消息之前而不是之后。

下面写两个小程序测试一下:

mq_send.c

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include<sys/ipc.h>

#include<sys/msg.h>

#include<sys/types.h>

#include<unistd.h>

#include<errno.h>

#include<mqueue.h>

#include<fcntl.h>

#include<sys/stat.h>

#include<string.h>

#define ERR_EXIT(m) \

do { \

perror(m); \

exit(EXIT_FAILURE); \

} while(0)

typedef struct stu

{

char name[32];

int age;

} STU;

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

{

if (argc != 2)

{

fprintf(stderr, "Usage: %s <prio>\n", argv[0]);

exit(EXIT_FAILURE);

}

mqd_t mqid;

mqid = mq_open("/abc", O_WRONLY);

if (mqid == (mqd_t) - 1)

ERR_EXIT("mq_open");

printf("mq_open succ\n");

STU stu;

strcpy(stu.name, "test");

stu.age = 20;

unsigned int prio = atoi(argv[1]);

mq_send(mqid, (const char *)&stu, sizeof(stu), prio);

mq_close(mqid);

return 0;

}

mq_notify.c

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include<sys/ipc.h>

#include<sys/msg.h>

#include<sys/types.h>

#include<unistd.h>

#include<errno.h>

#include<mqueue.h>

#include<fcntl.h>

#include<sys/stat.h>

#include<string.h>

#include<signal.h>

#define ERR_EXIT(m) \

do { \

perror(m); \

exit(EXIT_FAILURE); \

} while(0)

typedef struct stu

{

char name[32];

int age;

} STU;

size_t size;

mqd_t mqid;

struct sigevent sigev;

void handle(int sig)

{

mq_notify(mqid, &sigev);

STU stu;

unsigned int prio;

mq_receive(mqid, (char *)&stu, size, &prio);

printf("name=%s, age=%d, prio=%d\n", stu.name, stu.age, prio);

}

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

{

mqid = mq_open("/abc", O_RDONLY);

if (mqid == (mqd_t) - 1)

ERR_EXIT("mq_open");

printf("mq_open succ\n");

struct mq_attr attr;

mq_getattr(mqid, &attr);

size = attr.mq_msgsize;

signal(SIGUSR1, handle);

sigev.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;

sigev.sigev_signo = SIGUSR1;

mq_notify(mqid, &sigev);

for (; ;)

pause();

mq_close(mqid);

return 0;

}

mq_open.c

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include<sys/ipc.h>

#include<sys/msg.h>

#include<sys/types.h>

#include<unistd.h>

#include<errno.h>

#include<mqueue.h>

#include<fcntl.h>

#include<sys/stat.h>

#define ERR_EXIT(m) \

do { \

perror(m); \

exit(EXIT_FAILURE); \

} while(0)

int main(void)

{

mqd_t mqid;

mqid = mq_open("/abc", O_CREAT | O_RDWR, 0666, NULL);

if (mqid == (mqd_t) - 1)

ERR_EXIT("mq_open");

mq_close(mqid);

return 0;

}

先运行./mq_open 用mq_open 创建了一个消息队列并mount 到/dev/mqueue 上,可以查看状态:

simba@ubuntu:/dev/mqueue$ cat /dev/mqueue/abc

QSIZE:0 NOTIFY:0 SIGNO:0 NOTIFY_PID:0

接着运行./mq_notify 再查看状态:

simba@ubuntu:/dev/mqueue$ cat /dev/mqueue/abc

QSIZE:0 NOTIFY:0 SIGNO:10 NOTIFY_PID:3572

准备通知的信号是10号,即SIGUSR1,等待的进程pid即./mq_notify ,此时./mq_notify 进程是阻塞的,正在等待其他进程往消息队列写入消息,现在运行./mq_send

simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/posix$ ./mq_send

Usage: ./mq_send <prio>

simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/posix$ ./mq_send 1

mq_open succ

simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/posix$ ./mq_send 1

mq_open succ

simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/posix$

回头看./mq_notify 的输出:

simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/posix$ ./mq_notify

mq_open succ

name=test, age=20, prio=1

name=test, age=20, prio=1

...........................................

即./mq_send 发送的两条消息都接收到了,需要注意的是虽然通知是一次性的,但我们在消息处理函数再次注册了通知,故能多次接收到通知,但通知只发生在消息队列由空到不空的时候,如果先运行./mq_send 先往消息队列发送了n条消息,那么执行./mq_notify 是不会接收到通知的,一直阻塞着。

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标签: #nginxsigusr1