操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) 消息的發(fā)送與接收

1、MSG一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解什么是消息2、熟悉消息傳送的機(jī)理。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容消息的創(chuàng)建、發(fā)送和接收。使用系統(tǒng)調(diào)用msgget()msgsnd()msgrev()及msgctl()編制一長(zhǎng)度為１k的消息發(fā)送和接收的程序三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容指導(dǎo)提示三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容指導(dǎo)提示（一）、什么是消息消息（message）是一個(gè)格式化的可變長(zhǎng)的信息單元。消息機(jī)制允許由一個(gè)進(jìn)程給其它任意的進(jìn)程發(fā)送一個(gè)消息。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程收到多個(gè)消息時(shí)，可將它們排成一

2、個(gè)消息隊(duì)列。消息使用二種重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：一是消息首部，其中記錄了一些與消息有關(guān)的信息，如消息數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)；二個(gè)消息隊(duì)列頭表，其每一表項(xiàng)是作為一個(gè)消息隊(duì)列的消息頭，記錄了消息隊(duì)列的有關(guān)信息。1、消息機(jī)制的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（1）消息首部記錄一些與消息有關(guān)的信息，如消息的類型、大小、指向消息數(shù)據(jù)區(qū)的指針、消息隊(duì)列的鏈接指針等。（2）消息隊(duì)列頭表其每一項(xiàng)作為一個(gè)消息隊(duì)列的消息頭，記錄了消息隊(duì)列的有關(guān)信息如指向消息隊(duì)列中第一個(gè)消息和指向最后一個(gè)消息的指針

3、、隊(duì)列中消息的數(shù)目、隊(duì)列中消息數(shù)據(jù)的總字節(jié)數(shù)、隊(duì)列所允許消息數(shù)據(jù)的最大字節(jié)總數(shù)，還有最近一次執(zhí)行發(fā)送操作的進(jìn)程標(biāo)識(shí)符和時(shí)間、最近一次執(zhí)行接收操作的進(jìn)程標(biāo)識(shí)符和時(shí)間等。2、消息隊(duì)列的描述符UNIX中，每一個(gè)消息隊(duì)列都有一個(gè)稱為關(guān)鍵字（key）的名字，是由用戶指定的；消息隊(duì)列有一消息隊(duì)列描述符，其作用與用戶文件描述符一樣，也是為了方便用戶和系統(tǒng)對(duì)消息隊(duì)列的訪問。（二）、涉及的系統(tǒng)調(diào)用1.msgget()創(chuàng)建一個(gè)消息，獲得一個(gè)消息的描述符。核

4、心將搜索消息隊(duì)列頭表，確定是否有指定名字的消息隊(duì)列。若無，核心將分配一新的消息隊(duì)列頭，并對(duì)它進(jìn)行初始化，然后給用戶返回一個(gè)消息隊(duì)列描述符，否則它只是檢查消息隊(duì)列的許可權(quán)便返回。系統(tǒng)調(diào)用格式：msgqid=msgget(keyflag)該函數(shù)使用頭文件如下：#include#includeintmsgrcv(msgqidmsgpsizetypeflag)intmsgqidsizeflagstructmsgbufmsgplongtype其中

5、，msgqidmsgpsizeflag與msgsnd中的對(duì)應(yīng)參數(shù)相似，type是規(guī)定要讀的消息類型，flag規(guī)定倘若該隊(duì)列無消息，核心應(yīng)做的操作。如此時(shí)設(shè)置了IPC_NOWAIT標(biāo)志，則立即返回，若在flag中設(shè)置了MS_NOERR，且所接收的消息大于size，則核心截?cái)嗨邮盏南?。?duì)于msgrcv系統(tǒng)調(diào)用，核心須完成下述工作：（1）對(duì)消息隊(duì)列的描述符和許可權(quán)等進(jìn)行檢查。若合法，就往下執(zhí)行；否則返回；（2）根據(jù)type的不同分成三種情

6、況處理：type=0，接收該隊(duì)列的第一個(gè)消息，并將它返回給調(diào)用者；type為正整數(shù)，接收類型type的第一個(gè)消息；type為負(fù)整數(shù)，接收小于等于type絕對(duì)值的最低類型的第一個(gè)消息。（3）當(dāng)所返回消息大小等于或小于用戶的請(qǐng)求時(shí)，核心便將消息正文拷貝到用戶區(qū)，并從消息隊(duì)列中刪除此消息，然后喚醒睡眠的發(fā)送進(jìn)程。但如果消息長(zhǎng)度比用戶要求的大時(shí)，則做出錯(cuò)返回。4.msgctl()消息隊(duì)列的操縱。讀取消息隊(duì)列的狀態(tài)信息并進(jìn)行修改，如查詢消息隊(duì)列描

7、述符、修改它的許可權(quán)及刪除該隊(duì)列等。系統(tǒng)調(diào)用格式：msgctl(msgqidcmdbuf)本函數(shù)使用的頭文件如下：#include#include#include參數(shù)定義：intmsgctl(msgqidcmdbuf)intmsgqidcmdstructmsgqid_dsbuf其中，函數(shù)調(diào)用成功時(shí)返回0，不成功則返回1。buf是用戶緩沖區(qū)地址，供用戶存放控制參數(shù)和查詢結(jié)果；cmd是規(guī)定的命令。命令可分三類：（1）IPC_STAT。查詢有

8、關(guān)消息隊(duì)列情況的命令。如查詢隊(duì)列中的消息數(shù)目、隊(duì)列中的最大字節(jié)數(shù)、最后一個(gè)發(fā)送消息的進(jìn)程標(biāo)識(shí)符、發(fā)送時(shí)間等；（2）IPC_SET。按buf指向的結(jié)構(gòu)中的值，設(shè)置和改變有關(guān)消息隊(duì)列屬性的命令。如改變消息隊(duì)列的用戶標(biāo)識(shí)符、消息隊(duì)列的許可權(quán)等；（3）IPC_R。消除消息隊(duì)列的標(biāo)識(shí)符。msgqid_ds結(jié)構(gòu)定義如下：structmsgqid_dsstructipc_permmsg_perm許可權(quán)結(jié)構(gòu)shtpad1[7]由系統(tǒng)使用ushtmsg_