UNIX: взаимодействие процессов - Уильям Стивенс

int mq_setattr(mqd_t mqdes, const struct mq_attr *attr, struct mq_attr *oattr);

/* Обе функции возвращают 0 в случае успешного завершения; –1 – в случае возникновения ошибок */

Структура mq_attr хранит в себе эти четыре атрибута:

struct mq_attr {

 long mq_flags;   /* флаг очереди: 0, O_NONBLOCK */

 long mq_maxmsg;  /* максимальное количество сообщений в очереди */

 long mq_msgsize; /* максимальный размер сообщения (в байтах) */

 long mq_curmsgs; // текущее количество сообщений в очереди

}

Указатель на такую структуру может быть передан в качестве четвертого аргумента mq_open, что дает возможность установить параметры mq_maxmsg и mq_msgsize в момент создания очереди. Другие два поля структуры функцией mq_open игнорируются.

Функция mq_getattr присваивает полям структуры, на которую указывает attr, текущие значения атрибутов очереди.

Функция mq_setattr устанавливает атрибуты очереди, но фактически используется только поле mqflags той структуры, на которую указывает attr, что дает возможность сбрасывать или устанавливать флаг запрета блокировки. Другие три поля структуры игнорируются: максимальное количество сообщений в очереди и максимальный размер сообщения могут быть установлены только в момент создания очереди, а количество сообщений в очереди можно только считать, но не изменить.

Кроме того, если указатель oattr ненулевой, возвращаются предыдущие значения атрибутов очереди (mq_flags, mq_maxmsg, mq_msgsize) и текущий статус очереди (mq_curmsgs).

Пример: программа mqgetattr

Программа из листинга 5.3 открывает указанную очередь сообщений и выводит значения ее атрибутов.

//pxmsg/mqgetattr.c

1  #include "unpipc.h"

2  int

3  main(int argc, char **argv)

4  {

5   mqd_t mqd;

6   struct mq_attr attr;

7   if (argc != 2)

8    err_quit("usage: mqgetattr <name>");

9   mqd = Mq_open(argv[1], O_RDONLY);

10  Mq_getattr(mqd, &attr);

11  printf ("max #msgs = %ld, max #bytes/msg = %ld, "

12   "#currently on queue = %ldn",

13   attr.mq_maxmsg, attr.mq_msgsize, attr.mq_curmsgs);

14  Mq_close(mqd);

15  exit(0);

16 }

Мы можем создать очередь сообщений и вывести значения ее атрибутов, устанавливаемые по умолчанию:

solaris % mqcreate1 /hello.world

solaris % mqgetattr /hello.world

max #msgs = 128, max #bytes/msg = 1024, #currently on queue = 0

Вспомним размер одного из файлов очереди, созданной с использованием устанавливаемых по умолчанию значений атрибутов. Он был выведен командой ls в примере после листинга 5.1. Это значение можно получить как 128×1024+1560 = 132632.

Добавочные 1560 байт представляют собой, скорее всего, дополнительную информацию: 8 байт на сообщение плюс добавочные 536 байт.

Пример: программа mqcreate

Мы можем изменить программу из листинга 5.1 таким образом, чтобы при создании очереди иметь возможность указывать максимальное количество сообщений и максимальный размер сообщения. Мы не можем указать только один из этих параметров; нужно обязательно задать оба (см., впрочем, упражнение 5.1). В листинге 5.4 приведен текст новой программы.

//pxmsg/mqcreate.c

1  #include "unpipc.h"

2  struct mq_attr attr; /* mq_maxmsg и mq_msgsize инициализируются О */

3  int

4  main(int argc, char **argv)

5  {

6   int с flags;

7   mqd_t mqd;

8   flags = O_RDWR | O_CREAT;

9   while ((c = Getopt(argc, argv, "em:z:")) != –1) {

10   switch (c) {

11   case 'e':

12    flags |= O_EXCL;

13    break;

14   case 'm':

15    attr.mq_maxmsg = atol(optarg);

16    break;

17   case 'z':

18    attr.mq_msgsize = atol(optarg);

19    break;

20   }

21  }

22  if (optind != argc – 1)

23   err_quit("usage: mqcreate [ –е ] [ –m maxmsg –z msgsize ] <name>");

24  if ((attr.mq_maxmsg != 0 && attr.mq_msgsize ==0) ||

25   (attr.mq_maxmsg == 0 && attr.mq_msgsize != 0))

26   err_quit("must specify both –m maxmsg and –z msgsize");

27  mqd = Mq_open(argv[optind], flags, FILE_MODE,

28   (attr.mq_maxmsg != 0) ? &attr : NULL);

29  Mq_close(mqd);

30  exit(0);

31 }

Параметр командной строки, требующий аргумента, указывается с помощью двоеточия (после параметров m и z в вызове getopt). В момент обработки символа параметр optarg указывает на аргумент.

ПРИМЕЧАНИЕ

Наша обертка Getopt вызывает стандартную библиотечную функцию getopt и завершает выполнение процесса в случае возникновения ошибок в ее работе: при появлении параметра, не указанного в третьем аргументе при вызове функции, или при наличии параметра без необходимого числового аргумента (потребность в нем указывается с помощью двоеточия после буквы параметра в третьем аргументе функции getopt). В любом случае, getopt помещает сообщение об ошибке в стандартный поток сообщений об ошибках и возвращает ошибку, что приводит к завершению работы оберткой Getopt. В двух приведенных ниже примерах ошибка обнаруживается функцией getopt:

solaris %mqcreate –z

mqcreate: option requires an argument – z

solaris %mqcreate –q

mqcreate: illegal option – q

В следующем примере ошибка (не указан необходимый аргумент — имя очереди) обнаруживается самой программой:

solaris %mqcreate

usage: mqcreate [ –e ] [ –m maxmsg –z msgsize ] <name>

Если не указан ни один из двух новых параметров, мы должны передать функции mq_open пустой указатель в качестве последнего аргумента. В противном случае мы передаем указатель на нашу структуру attr.

Запустим теперь новую версию нашей программы в системе Solaris 2.6, указав максимальное количество сообщений 1024 и максимальный размер сообщения 8192 байт:

solaris % mqcreate –e –m 1024 -z 8192 /foobar

solaris % ls –al /tmp/.*foobar

-rw-rw-rw– 1 rstevens other1 8397336 Oct 25 11:29 /tmp/.MQDfoobar

–rw-rw-rw– 1 rstevens other1       0 Oct 25 11:29 /tmp/.MQLfoobar

–rw-r--r-- 1 rstevens other1       0 Oct 25 11:29 /tmp/.MQPfoobar

Размер файла, содержащего данные этой очереди, соответствует максимальному количеству сообщений в очереди и максимальному размеру сообщения (1024×8192 = 8388608), а оставшиеся 8728 байт предусматривают 8 байт информации на каждое сообщение (8×1024) плюс дополнительные 536 байт. 

При выполнении той же программы в Digital Unix 4.0B получим:

alpha % mqcreate –m 256 -z 2048 /tmp/bigq

alpha % ls-l/tmp/bigq

-rw-r--r-- 1 rstevens system 537288 Oct 25 15:38 /tmp/bigq

В этой реализации размер очереди соответствует максимальному количеству сообщений и максимальному размеру сообщения (256×2048 = 524288), а оставшиеся 13000 байт дают возможность хранить 48 байт добавочной информации для каждого сообщения (48×256) и еще 712 байт.

5.4. Функции mqsend и mqreceive

Эти две функции предназначены для помещения сообщений в очередь и получения их оттуда. Каждое сообщение имеет свой приоритет, который представляет собой беззнаковое целое, не превышающее MQ_PRIO_MAX. Стандарт Posix требует, чтобы эта величина была не меньше 32.

ПРИМЕЧАНИЕ

В Solaris 2.6 значение MQ_PRIO_MAX равняется именно 32, но в Digital Unix 4.0B этот предел равен уже 256. В листинге 5.7 мы покажем, как получить эти значения.

Функция mq_receive всегда возвращает старейшее в указанной очереди сообщение с максимальным приоритетом, и приоритет может быть получен вместе с содержимым сообщения и его длиной.

ПРИМЕЧАНИЕ

Действие mq_receive отличается от действия msgrcv в System V (раздел 6.4). Сообщения System V имеют поле type, аналогичное по смыслу приоритету, но для функции msgrcv можно указать три различных алгоритма возвращения сообщений: старейшее сообщение в очереди, старейшее сообщение с указанным типом или старейшее сообщение с типом, не превышающим указанного значения.

#include <mqueue.h>

int mq_send(mqd_t mqdes, const char *ptr, size_t len, unsigned int prio);

/* Возвращает 0 в случае успешного завершения, –1 – в случае возникновения ошибок */

ssize_t mq_receive(mqd_t mqdes, char *ptr, size_t len, unsigned int *priop);

/* Возвращает количество байтов в сообщении в случае успешного завершения. –1 – в случае ошибки */

Первые три аргумента обеих функций аналогичны первым трем аргументам функций write и read соответственно.

ПРИМЕЧАНИЕ

Объявление указателя на буфер как char* кажется ошибкой — тип void* больше соответствовал бы по духу прочим функциям Posix.1.