W jaki sposób kolejka komunikatów jest implementowana w jądrze systemu Linux?

Chciałbym wiedzieć, jak kolejki wiadomości są implementowane w jądrze Linux.

Jądro Linux (2.6) implementuje dwie kolejki komunikatów:
_{(raczej „listy komunikatów”, ponieważ implementacja odbywa się za pomocą listy połączonej, która nie jest ściśle zgodna z zasadą FIFO)}

Komunikaty IPC systemu V.

Kolejka komunikatów z systemu V.

Proces może wywołać, msgsnd()aby wysłać wiadomość. Musi przekazać identyfikator IPC kolejki komunikatów odbierających, rozmiar wiadomości i strukturę wiadomości, w tym typ wiadomości i tekst.

Z drugiej strony proces msgrcv()odbiera komunikat, przekazując identyfikator IPC kolejki komunikatów, gdzie wiadomość powinna zostać zapisana, rozmiar i wartość t .

t określa komunikat zwrócony z kolejki, wartość dodatnia oznacza, że zwracany jest pierwszy komunikat o typie równym t , wartość ujemna zwraca ostatni komunikat równy typowi t, a zero zwraca pierwszy komunikat w kolejce.

Funkcje te są zdefiniowane w include / linux / msg.h i zaimplementowane w ipc / msg.c

Istnieją ograniczenia dotyczące rozmiaru wiadomości (maks.), Całkowitej liczby wiadomości (mni) i całkowitego rozmiaru wszystkich wiadomości w kolejce (mnb):

$ sysctl kernel.msg{max,mni,mnb}
kernel.msgmax = 8192
kernel.msgmni = 1655
kernel.msgmnb = 16384

Wyjście powyżej jest z systemu Ubuntu 10.10, wartości domyślne określone są w msg.h .

Więcej niewiarygodnie stary System V kolejka komunikatów rzeczy wyjaśnione tutaj .

Kolejka wiadomości POSIX

Standard POSIX definiuje mechanizm kolejki komunikatów oparty na kolejce komunikatów IPC Systemu V, rozszerzając ją o niektóre funkcje:

• Prosty interfejs oparty na plikach do aplikacji
• Obsługa priorytetów wiadomości
• Obsługa asynchronicznego powiadamiania
• Limity czasu dla operacji blokowania

Zobacz ipc / mqueue.c

Przykład

util-linux udostępnia niektóre programy do analizy i modyfikacji kolejek komunikatów, a specyfikacja POSIX podaje kilka przykładów C:

Utwórz kolejkę wiadomości za pomocą ipcmk; generalnie zrobiłbyś to, wywołując funkcje C, takie jak ftok()i msgget():

$ ipcmk -Q

Pozwala zobaczyć, co się stało przy użyciu ipcslub z cat /proc/sysvipc/msg:

$ ipcs -q

------ Message Queues --------
key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages    
0x33ec1686 65536      user       644        0            0           

Teraz zapełnij kolejkę kilkoma wiadomościami:

$ cat <<EOF >msg_send.c
#include <string.h>
#include <sys/msg.h> 

int main() {
  int msqid = 65536;
  struct message {
    long type;
    char text[20];
  } msg;

  msg.type = 1;
  strcpy(msg.text, "This is message 1");
  msgsnd(msqid, (void *) &msg, sizeof(msg.text), IPC_NOWAIT);
  strcpy(msg.text, "This is message 2");
  msgsnd(msqid, (void *) &msg, sizeof(msg.text), IPC_NOWAIT);

  return 0;
}
EOF

Ponownie, generalnie nie kodujesz msqid w kodzie.

$ gcc -o msg_send msg_send.c
$ ./msg_send
$ ipcs -q

------ Message Queues --------
key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages    
0x33ec1686 65536      user       644        40           2        

A druga strona, która otrzyma wiadomości:

$ cat <<EOF >msg_recv.c
#include <stdio.h>
#include <sys/msg.h>

int main() {
  int msqid = 65536;
  struct message {
    long type;
    char text[20];
  } msg;
  long msgtyp = 0;

  msgrcv(msqid, (void *) &msg, sizeof(msg.text), msgtyp, MSG_NOERROR | IPC_NOWAIT);
  printf("%s \n", msg.text);

  return 0;
}
EOF

Zobacz co się dzieje:

$ gcc -o msg_recv msg_recv.c
$ ./msg_recv
This is message 1
$ ./msg_recv
This is message 2
$ ipcs -q

------ Message Queues --------
key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages    
0x33ec1686 65536      user       644        0            0           

Po dwóch otrzymaniach kolejka jest ponownie pusta.

Usuń go później, określając key ( -Q) lub msqid ( -q):

$ ipcrm -q 65536