Linux: Полное руководство - Денис Колисниченко

♦ msg_ctime

Время последнего изменения очереди.

♦ wwait и rwait

Указатели в очередь ожидания ядра, которые используются, когда очередь переполнена и процесс вынужден ждать из-за этого.

♦ msg_cbytes

Суммарный объем всех сообщений в очереди.

♦ msg_qnum

Количество сообщений в очереди.

♦ msg_qbytes

Максимальный размер очереди.

♦ msg_lspid

PID процесса, который послал последнее сообщение в очереди.

♦ msg_lrpid

PID процесса, который получил сообщение из очереди.

26.5.2. Создание очереди сообщений

Для создания очереди сообщений используется системный вызов msgget(). Этот же вызов используется для подключения к уже существующей очереди:

int msgget(key_t key, int msgflg);

Первый аргумент — это ключ, который мы получаем с помощью системного вызова ftok(). Второй аргумент — это режим доступа к очереди:

♦ IPC_CREAT — создать очередь, если она не была создана ранее.

♦ IPC_EXCL — если использовать вместе с IPC_CREAT, то в случае, если очередь существует, мы получим ошибку.

Если использовать только IPC_CREAT (без IPC_EXCL), то вызов msgget() всегда возвращает идентификатор очереди, даже если очередь уже существует (происходит подключение к очереди). Если использовать IPC_EXCL вместе с IPC_CREAT, также будет создана новая очередь, но если очередь уже существует, подключения не произойдет, а функция msgget() возвратит -1 (ошибка).

Вместе с режимом IPC_CREAT можно указывать права доступа к очереди с помощью операции OR:

IPC_CREAT | 0660

Если произошла ошибка и msgget() вернул -1, то переменная errno устанавливается следующим образом:

♦ EACCESS — у вас нет прав доступа к объекту IPC;

♦ EEXIST — очередь уже существует, создание невозможно, но возможно подключение к очереди;

♦ EIDRM — очередь помечена для удаления;

♦ ENOENT — очередь не существует (в случае подключения);

♦ ENOMEM — не хватает памяти для создания очереди;

♦ ENOSPC — не хватает адресного пространства (то есть превышено максимальное количество очередей).

Следующий код создает очередь сообщений:

key_t key; /* ключ IPC */

int id; /* ID очереди сообщений */

/* создаем ключ */

key = ftok(".", 'd');

/* создаем очередь */

if ((id = msgget(key, IPC_CREAT | 0660 )) == -1) {

 printf("Ошибка при создании очередиn");

}

26.5.3. Постановка сообщения в очередь

Для постановки сообщения в очередь используется вызов msgsnd():

int msgsnd(int msqid, struct msgbuf *msgp, int msgsz,

 int msgflg);

Первый аргумент — это идентификатор очереди, в которую нужно добавить сообщение. Данный идентификатор мы предварительно получаем с помощью системного вызова msgget(). Второй параметр — это указатель на буфер сообщения. Третий аргумент — это длина сообщения без учета типа сообщения (4 байта). Последний аргумент обычно устанавливают равным 0 или IPC_NOWAIT, если вы не хотите, чтобы процесс был блокирован при постановке сообщения в очередь, в случае переполнения очереди. По умолчанию (когда флаг равен 0), если очередь переполнена, ваш процесс будет блокирован до тех пор, пока сообщение не будет поставлено в очередь.

Как обычно, в случае успеха вызов возвращает 0, а если произошла ошибка, то -1. С помощью errno можно анализировать ошибку:

♦ EAGAIN — очередь переполнена, а вы используете флаг IPC_NOWAIT, то есть сообщение будет удалено и вам нужно заново поставить его в очередь (отсюда и название ошибки — AGAIN (опять));

♦ EACCESS — у вас недостаточно прав для записи сообщения в очередь;

♦ EFAULT— неверный адрес буфера msgp (невозможно получить доступ к этому адресу);

♦ EIDRM — очередь сообщений удалена;

♦ EINVAL — ошибка в аргументах, например, неправильное значение идентификатора очереди, отрицательный тип сообщения, неправильный размер сообщения и т.д.

♦ ENOMEM — не хватает памяти.

Следующий фрагмент кода демонстрирует постановку сообщения в очередь;

int res, length; /* результат операции и длина сообщения */

struct my_buf *buf; /* само сообщение */

/* определяем длину сообщения — 4 байта */

length = sizeof(struct my_buf) - sizeof(long);

if ((res = msgsnd( id, &buf, length, 0)) == -1) {

 printf("Ошибка при постановке сообщения в очередьn");

}

Наверное, вам уже не терпится увидеть реально работающий пример, а не куски кода, которые только отчасти связаны между собой. В листинге 26.5 представлена программа, создающая очередь сообщения и записывающая в нее сообщение.

Листинг 26.5. Пример работы с очередью

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <linux/ipc.h>

#include <linux/msg.h>

main() {

 int id; /* Идентификатор очереди */

 key_t key; /* Ключ */

 int res, length; /* Результат операции и длина сообщения */

 struct my_buf {

  long mtype; /* тип сообщения */

  /* Далее следуют произвольные поля -

   они зависят от сообщения */

  int op_type; /* тип операции */

  int l_ор; /* первый операнд */

  int r_op; /* второй операнд */

 } msg;

 /* Генерируем IPC-ключ */

 key = ftok(".", 'd');

 /* Создаем очередь или присоединяемся к уже существующей */

 if ((id = msgget(key, IPC_CREAT | 0660)) == -1) {

  printf("Ошибка при создании очередиn");

  exit(1);

 }

 /* Заполняем сообщение */

 msg.type = 1; /* тип сообщения,

                  должен быть положительным! */

 msg.op_.type = 0; /* тип операции */

 msg.l_op = 6;

 msg.r_op = 5;

 /* определяем длину сообщения - 4 байта */

 length = sizeof(struct my_buf) - sizeof(long);

 if ((res = msgsnd(id, &buf, length, 0)) == -1) {

  printf("Ошибка при постановке сообщения в очередьn");

  exit(1);

 }

}

После запуска этой программы запустите программу ipcs и посмотрите на статус только что отправленного сообщения. Теперь напишем программу, которая получит это сообщение.

26.5.4. Получение сообщений очереди

Для получения сообщения используется системный вызов msgrcv():

int msgrcv(int msqid, struct msgbuf *msgp, int msgsz,

 long mtype, int msgflg);

Первый аргумент определяет очередь, из которой нужно получить сообщение. Второй аргумент — это адрес буфера, в который будет записано сообщение. Третий аргумент — это ограничитель длины сообщения. Четвертый аргумент — это тип сообщения. Ядро будет искать в очереди наиболее старое сообщение данного типа и вернет его копию. Если mtype=0, то ядро вернет самое старое сообщение независимо от типа.

После успешного получения сообщения оно удаляется из очереди.

В случае успеха вызов msqrcv() возвращает число байтов, скопированных в буфер, или -1 в случае ошибки. Переменная errno устанавливается следующим образом:

♦ E2BIG — длина сообщения больше, чем ограничитель msgsz;

♦ EACCESS — у вас недостаточно прав;

♦ EFAULT — недоступен адрес буфера;

♦ EIDRM — очередь уничтожена ядром;

♦ EINTR — операция прервана поступившим сигналом;

♦ EINVAL — ошибка в аргументах, например, отрицательный размер сообщения или неверный номер очереди;

♦ ENOMSG — нет сообщения, удовлетворяющего условию. Посылается, если установлен флаг IPC_NOWAIT, в противном случае процесс будет ждать нужного сообщения.

Последний аргумент предоставляет дополнительные возможности по работе с сообщениями. Если установлен бит MSG_NOERROR в msgflg, то если размер сообщения больше, чем msgsz, оно будет обрезано и вы получите только msgsz байтов. Если флаг MSG_NOERROR не устанавливать, вы получите ошибку E2BIG.

Следующий код получает сообщение из очереди:

int id; /* ID очереди */

int res, length; /* результат операции и длина */

struct my_buf buf; /* буфер */

int type = 1; /* тип сообщения */

length = sizeof(struct my_buf) — sizeof(long);

if ((res =

 msgrcv(id, &buf, length, type, 0)) == -1) {

 printf("Ошибка!");

 /* можно проанализировать ошибку */

 if (errno==E2BIG) printf("Сообщение слишком большоеn");

 if (errno==EACCESS) printf("Heт доступаn");

 /* и т.д. */

 exit(1);

}

26.5.5. Проверка наличия сообщения в очереди

Наверное, вы не хотите, чтобы ваша программа ждала, пока в очереди появится нужное сообщение. Используя особенности системного вызова msgrcv(), можно написать код проверки наличия сообщения определенного типа в очереди. Напишем функцию msg_exists(), которая будет возвращать TRUE, если сообщение есть в очереди, или FALSE, если сообщения в очереди нет.