操作系统实验,实验8 消息队列

由于三个方式都是作为一个整体实现的，因此它们 具有下述共同性质
消息队列综合例
使用系统调用msgget()、msgsnd()、msgrcv()、msgctl()编
写消息发送和接收程序，消息长度为1K。功能分析如下：



用一个程序作为“引子”，fork()两个子进程：SERVER和CLIENT， 进行通信； 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；以类型为1的消息作为结束信号，遇到该信号时取消消息队列， 并退出SERVER。SERVER每接收到一条消息后显示 “(server)received”； CLIENT端建立一个key为75为的消息队列，先后发送类型从10到1的 消息，然后退出。最后一个消息即是SERVER端需要的结束信号。 CLIENT每发送一条消息后显示“(client) sent”； 父进程在SERVER和CLIENT结束后结束。
例3：利用函数msgrcv()把刚才写的2个消息 int读取出来 main() #include<stdio.h> { int msgid, ret; //read mseeags from msg queue #include<stdlib.h> char buf[25]; ret=msgrcv(msgid,&msg_rcv, sizeof(struct msg_rcv)#include<sys/msg.h> struct mymesg msg_rcv; sizeof(long),1,0); #include<string.h> msgid=msg(MYMSG_KEY,IPC_CREAT | 0644); //读到的消息放到msg_rcv中 #define MYMSG_KEY 75 printf("msgid=%d\n",msgid); if(ret==-1){ struct mymesg { error:"); if(msgid==-1){ perror("msgrcv exit(EXIT_FAILURE); long mtype; perror("msgget error :"); } char mtext[512]; exit(EXIT_FAILURE); printf("received msg from queue : %s\n",msg_rcv.mtext); }; }
例2：利用函数msgsnd()向指定消息队列发送消息
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<sys/msg.h> #include<string.h> // write messages to msg queue #define MYMSG_KEY 75 msg_send.mtype=1; struct mymesg { printf("enter a message:\n"); long mtype; // 输入字符串不能包含空格 /* 消息类型*/ scanf(“%s”,buf); strcpy(msg_send.mtext,buf); char mtext[512]; /* 消息文本*/ }; ret=msgsnd(msgid,&msg_send,strlen(msg_send.mtext)+1,0); int main() if(ret==-1){ { perror("msgget int msgid,ret; error: "); char buf[25]; exit(EXIT_FAILURE); struct mymesg msg_send; } return 0; msgid=msgget(MYMSG_KEY,IPC_CREAT | } 0644); printf("msgid=%d\n",msgid); if(msgid==-1){ perror("msgget error :"); exit(EXIT_FAILURE);
实验八 消息队列
实验目的
加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别、
进一步认识并发执行的实质 了解并熟悉Linux系统中利用消息队列实现进程通 信的基本概念及方法 熟悉Linux提供的有关系统调用函数/库函数，并 能使用这些函数
实验准备及预习
阅读讲义《附件9-消息队列》，了解Linux系统中
return 0;}
运行结果（执行两次，把前一个程序运行时写入消息 队列的两个消息都读出来）
消息队列处理
#include<sys/msg.h> int msgctl(int msgid, int cmd ,struct msgqid _ds *buf); 功能：对消息队列的控制处理，比如删除消息队列、获取消息 队列的详细信息、改变消息队列的信息等 返回值：成功返回0，失败返回-1 参数： msgid：消息队列的ID，即函数msgget()的返回值 cmd：消息队列的处理命令
可用ipcs -q 来查看是否创建成功 用ipcrm –q msgid删除指定消息队列
发送消息
#include<sys/msg.h> int msgsnd(int msgid,struct msgbuf *msgp ,int msgsz, int msgflg); 功能：往队列中发送一个消息 返回值：成功返回0，失败返回-1 参数： msgid：消息标识id，也就是msgget()函数的返回值 msgp：指向消息缓冲区的指针，该结构体为 struct mymesg { long mtype; /*消息类型*/ char mtext[512]; /*消息文本*/ } msgsz：消息文本的大小，不包含消息类型（4个字节） msgflg：可以设置为0，或者IPC_NOWAIT。为0，调用进程会被挂起， 直到消息写到消息队列为止
消息队列提供了一种从一个进程向另一个进程发送 一个数据块的方法；每个数据块都有一个类型标识， 接收进程可独立地接收不同类型的数据块
消息队列存在于系统内核中，每个消息队列的容量 （所能容纳的字节数）都有限制，该值因系统不同 而不同
消息队列的创建
#include<sys/msg.h> int msgget(key_t key,int msgflg); 功能：创建一个消息队列或取得一个已经存在的消息队列 返回值：成功返回消息队列的标示符（ID），失败为-1 参数： key：消息队列的键值，为IPC_PRIVATE时将创建一个只能 被创建进程读写的消息队列；若不是IPC_PRIVATE，则可 指定某个整数值，还可以用ftok ()函数来获得一个唯一的键 值 msgflg：创建消息队列的创建方式或权限：
补充 进程间通信机制IPC
UNIX System V版本设计了一个进程间通信的机制， 后来被称为System V IPC，它解决了UNIX早期版 本在进程间通信方面的弱点
UNIX早期版本中大批量数据只能通过pipe来传递，而
pipe只能在调用它的进程及其子孙间传递信息 虽然有名管道能实现非同族进程之间的相互通信，但不 能复用有名管道以便为多对通信进程提供私有通道，即 有名管道不能识别其通信伙伴，也不能优选地接收信息

IPC_RMID：从系统内核中删除消息队列，相当于在终端输入命令 “ipcrm -q id” IPC_STAT：获取消息队列的详细消息，包含权限、各种时间、id等 IPC_SET：设置消息队列的信息
buf：存放消息队列状态的结构体的地址
#include<stdio.h> //delete queue #include<stdlib.h> msgctl_ret = msgctl(msgid,IPC_RMID,0); #include<sys/msg.h> if(msgctl_ret==-1){ #include<string.h> perror("msgctl #define MYMSG_KEY 75 error :"); int main() exit(EXIT_FAILURE); } { int msgid,msgctl_ret; printf("deleted queue %d ok.\n ",msgid); msgid=msgget(MYMSG_KEY,IPC_CREAT | 0644); return 0; printf("msgid=%d\n",msgid); } if(msgid==-1){ perror("msgget error :"); exit(EXIT_FAILURE); }
#include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/msg.h> #include <sys/ipc.h> #define MSGKEY 75 /*定义消息队列关键字*/ struct msgform{ /* 定义消息结构*/ long mtype; char mtext[1030]; /*消息文本长度*/ }msg; int msgqid;
void CLIENT() { int i; msgqid=msgget(MSGKEY,0777); for(i=10;i>=1;i--){ msg.mtype=i; printf("(client) sent\n"); msgsnd(msgqid,&msg,1024,0); /*发送消息msg到msgqid消息队列*/ } exit(0); }
void SERVER() { msgqid=msgget(MSGKEY,0777|IPC_CREAT); /*由关键字获得消息队列*/ do{ msgrcv(msgqid,&msg,1030,0,0); /*从msgqid队列接收消息msg*/ printf("(server) received\n"); }while(msg.mtype!=1); /*消息类型为1时，释放队列*/ msgctl(msgqid,IPC_RMID,0); exit(0); }