26.5.1. Основные структуры ядра для работы с очередями

26.5.1. Основные структуры ядра для работы с очередями

Очередь сообщений — это связный список, находящийся в адресном пространстве ядра. Каждая очередь имеет свой уникальный идентификатор IPC.

Структура ядра msgbuf (описана в файле /usr/src/linux/include/linux/msg.h) является буфером сообщений:

struct msgbuf {

 long mtype; /* тип сообщения */

 char mtext[1]; /* текст сообщения */

};

Тут все ясно: тип сообщения и само сообщение. Используя тип сообщения, вы можете помещать в одну очередь разные сообщения, а не создавать еще одну очередь. Например, у нас есть два приложения — клиент и сервер. Вы можете использовать для них одну и ту же очередь: сообщения клиента будут с номером 1 (mtype = 1), а сообщения сервера — с номером 0 (mtype = 0).

Ясное дело, что сообщения из одного символа нас не устраивают, поэтому вы можете переопределить структуру msgbuf в своей программе:

struct my_buf {

 long mtype;

 char mtext[128];

}

Вы также можете добавлять новые поля в эту структуру (но только в своей программе! Код ядра модифицировать не нужно):

struct my_buf {

 long mtype;

 char mtext[128];

 char info[50];

 int status;

}

He бойтесь создавать свои структуры: ядру все равно, с какими данными работать, вам нужно учитывать только максимальный размер сообщения, который определен в файле /usr/src/linux/include/linux/msg.h:

#define MSGMAX 4056

4056 байтов — это максимальный размер не ваших данных, а всей структуры. включая тип сообщения. Размер типа long равен 4 байтам.

Сами сообщения хранятся ядром в структуре msg, которая также определена в файле msg.h:

struct msg {

 struct msg *msg_next; /* указатель на след. сообщение

                          в очереди */

 long msg_type;  /* тип сообщения */

 char *msg_spot; /* адрес самого сообщения (текста) */

 short msg_ts;   /* размер сообщения (текста) */

};

Сообщения хранятся в виде односвязного списка. Первый член структуры msg_next — это указатель на следующее сообщение в очереди. Второй член msg_type — это тип сообщения, такой же, как в структуре msg_buf.

Следующий член структуры — это указатель на начало текста сообщения, а последний член msg_ts — размер текста сообщения.

Каждый тип объекта IPC представляется в ядре определенной структурой. Для очередей сообщений это структура msqid_ds (описана в файле /usr/src/linux/include/linux/msg.h).

struct msqid_ds {

 struct ipc_perm msg_perm; /* информация о правах

                              доступа */

 struct msg *msg_first; /* указатель на первое сообщение

                           в очереди */

 struct msg *msg_last; /* указатель на последнее сообщение

                          в очереди*/

 time_t msg_stime; /* время последнего вызова msgsnd */

 time_t msg_rtime; /* время последнего вызова msgrcv */

 time_t msg_ctime; /* время последнего изменения */

 struct wait_queue *wwait;

 struct wait_queue *rwait;

 ushort msg_cbytes;

 ushort msg_qnum;

 ushort msg_qbytes; /* максимальное число байтов на очередь */

 ushort msg_lspid;  /* pid последнего испустившего msgsnd */

 ushort msg_lrpid;  /* последний полученный pid */

};

? msg_perm

Это структура типа ipc_perm (ipc_perm определена в файле linux/ipc.h). Данная структура содержит информацию о владельце и правах доступа:

struct ipc_perm {

 key_t key;

 ushort uid;  /* uid и gid владельца */

 ushort gid;

 ushort cuid; /* uid и gid создателя */

 ushort cgid;

 ushort mode; /* режим доступа */

 ushort seq;  /* системное поле. Вас оно не касается. */

};

? msg_ftrst

Указатель на первое сообщение в очереди.

? msg_last

Указатель на последнее сообщение в очереди.

? msg_stime

Время отправки последнего сообщения из очереди,

? msg_rtime

Время последнего изъятия сообщения из очереди.

? 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.