http://blog.csdn.net/stonecao/article/details/10364287
1.消息队列简介
实现linux进程通信的方式有5种：
--信号（Singal）
--管道（Pipe）
--消息队列（Message）
--信号量（Semaphore）
每种进程通信方式实现方式和功能不一样，带来适用的场景也有所不同，消息队列是链表队列，它通过内核提供一个struct msqid_ds *msgque[MSGMNI]向量维护内核的一个消息队列列表，因此linux系统支持的最大消息队列数由msgque数组大小来决定，每一个msqid_ds表示一个消息队列，并通过msqid_ds.msg_first、msg_last维护一个先进先出的msg链表队列，当发送一个消息到该消息队列时，把发送的消息构造成一个msg结构对象，并添加到msqid_ds.msg_first、msg_last维护的链表队列，同样，接收消息的时候也是从msg链表队列尾部查找到一个msg_type匹配的msg节点，从链表队列中删除该msg节点，并修改msqid_ds结构对象的数据。
2.消息队列的数据结构
--1.
struct msqid_ds *msgque[MSGMNI]
向量：
msgque[MSGMNI]是一个msqid_ds结构的指针数组，每个msqid_ds结构指针代表一个系统消息队列，msgque[MSGMNI]的大小为MSGMNI=128，也就是说系统最多有MSGMNI=128个消息队列
--2.
struct msqid_ds
一个消息队列结构
struct msqid_ds 中主要数据成员介绍如下：
struct msqid_ds
{
struct ipc_perm msg_perm;
struct msg *msg_first; /*消息队列头指针*/
struct msg *msg_last; /*消息队列尾指针*/
__kernel_time_t msg_stime; /*最后一次插入消息队列消息的时间*/
__kernel_time_t msg_rtime; /*最后一次接收消息即删除队列中一个消息的时间*/
__kernel_time_t msg_ctime;
struct wait_queue *wwait; /*发送消息等待进程队列*/
struct wait_queue *rwait;
unsigned short msg_cbytes;
unsigned short msg_qnum; /*消息队列中的消息个数*/
unsigned short msg_qbytes;
__kernel_ipc_pid_t msg_lspid; /*最后一次消息发送进程的pid*/
__kernel_ipc_pid_t msg_lrpid; /*最后一次消息发送进程的pid*/
};--3.
struct msg
消息节点结构：
msqid_ds.msg_first，msg_last维护的链表队列中的一个链表节点
struct msg
{
msg *msg_next; /*下一个msg*/
long msg_type; /*消息类型*/
*msg_spot; /*消息体开始位置指针*/
msg_ts; /*消息体长度*/
message； /*消息体*/
}--4.msgbuf消息内容结构：
msg 消息节点中的消息体，也是消息队列使用进程（消息队列发送接收进程）发送或者接收的消息
struct msgbuf
{
long mtype; --消息类型
char mtext[n]; --消息内容
}3.消息队列的使用
--1.消息队列Key的获取：
在程序中若要使用消息队列，必须要能知道消息队列key,因为应用进程无法直接访问内核消息队列中的数据结构，因此需要一个消息队列的标识，让应用进程知道当前操作的是哪个消息队列，同时也要保证每个消息队列key值的唯一性
----a.通过ftok函数获取
key_t key;
key=ftok(".","a")该函数通过一个路径名称映射出一个消息队列key(我的理解是使用路径映射的方式比较容易获取一个唯一的消息队列key)
----b.直接定义key:
#define MSG_KEY 123456
自定义key的方式要注意避免消息队列的重复。
--2.获取或者打开一个消息队列
----a.使用说明
qid=msgget(key_t key, int msgflag)
--key: 消息队列key
--msgflag:
·IPC_PRIVATE:创建一个该进程独占的消息队列，其它进程不能访问该消息队列
·IPC_CREAT:若消息队列不存在，创建一个新的消息队列，若消息队列存在，返回存在的消息队列
·IPC_CREAT | IPC_EXCL: IPC_EXCL标志本身没有多大意义，与IPC_CREAT一起使用，保证只创建新的消息队列，若对应key的消息队列已经存在，则返回错误
·IPC_NOWAIT:小队列以非阻塞的方式获取（若不能获取，立即返回错误）
----b.函数原理
------1）如果key==IPC_PRIVATE，则申请一块内存，创建一个新的消息队列（数据结构msqid_ds)，将其初始化后加入到msgque向量表中的某个空位置处，返回标示符。
------2）在msgque向量表中找键值为key的消息队列，如果没有找到，结果有二：
·msgflag表示不创建新的队列，则错误返回。
·msgflag表示要创建新的队列（IPC_CREAT），则创建新消息队列，创建过程如1）。
-------3）如果在msgque向量表中找到了键值为key的消息队列，则有以下情况：
·如果msgflg表示一定要创建新的消息队列而且不允许有相同键值的队列存在，则错误返回。
·如果找到的队列是不能用的或已经损坏的队列，则错误返回。
·认证和存取权限检查，如果该队列不允许msgflg要求的存取，则错误返回。
·正常，返回队列的标识符。
--3.发送一个消息到消息队列
----a.使用说明：
int msgsnd (int msqid, struct msgbuf *msgp, size_t msgsz, int msgflg)
------msqid为消息队列的qid
------msgp对应消息内容结构体指针
------msgsz消息的大小即msgp指针指向的消息结构体的大小
------msgflg消息标志
·0：忽略该标志位，以阻塞的方式发送消息到消息队列
·IPC_NOWAIT：以非阻塞的方式发送消息，若消息队列满，函数立即返回。
------返回：
·0: 成功
·-1:非阻塞方式访问满消息队列返回
·EACCES：没有该消息队列写权限
·EFAULT:消息队列地址无法获取
·EIDRM:消息队列已经被删除
·EINTR:消息队列等待写入的时候被中断
·ENOMEM:内存不够
----b.函数原理：
1)计算id = (unsigned int) msqid % MSGMNI,然后根据id在linux系统消息队列向量msgque[MSGMNI]中查找对应的消息队列，并进行认证检查，合法性检查
2)如果队列已满，以可中断等待状态（TASK_INTERRUPTIBLE）将当前进程挂起在wwait等待队列(发送消息等待队列)上（msgflag==0）。
3)否则根据msgbuf的大小申请一块空间，并在其上创建一个消息数据结构struct msg(内核空间)，将消息缓冲区中的消息内容拷贝到该内存块中消息头的后面（从用户空间拷贝到内核空间）。
4)将消息数据结构加入到消息队列的队尾，修改队列msqid_ds的相应参数。
5)唤醒在该消息队列的rwait进程队列(读等待进程队列)上等待读的进程,并返回。
--4.从消息队列接收一个消息到msgbuf*
----a.使用说明
int msgrcv (int msqid, struct msgbuf *msgp, size_t msgsz,long msgtyp, int msgflg)
----msqid为消息队列的qid
----msgp是接收到的消息将要存放的缓冲区
----msgsz是消息的大小
----msgtyp是期望接收的消息类型
----msgflg是标志
·0:表示忽略
·IPC_NOWAIT:如果消息队列为空，不阻塞等待，返回一个ENOMSG
----返回
·0：成功
·-1:消息长度大于msgsz
·EACCES：没有该消息队列读权限
·EFAULT:消息队列地址无法获取
·EIDRM:消息队列已经被删除
·EINTR:消息队列等待写入的时候被中断
·ENOMEM:内存不够
----b.函数原理：
1)计算id = (unsigned int) msqid % MSGMNI,然后根据id在msgque[MSGMNI]中查找对应的消息队列，并进行认证检查，合法性检查
2)根据msgtyp搜索消息队列，情况有二：
----如果找不到所要的消息，则以可中断等待状态（TASK_INTERRUPTIBLE）将当前进程挂起在rwait等待队列
----如果找到所要的消息，则将消息从队列中摘下，调整队列msqid_ds参数，唤醒该消息队列的wwait进程队列上等待写的进程，将消息内容拷贝到用户空间的消息缓冲区msgp中，释放内核中该消息所占用的空间，返回
--5.消息的控制
----a.使用说明：
int msgctl (int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf)
------msqid：为消息队列的qid
------cmd：为该函数要对消息队列执行的操作
·IPC_STAT：取出消息队列的msqid_ds结构体并将参数存入buf所指向的msqid_ds结构对象中
·IPC_SET：设定消息队列的msqid_ds 数据中的msg_perm 成员。设定的值由buf 指向的msqid_ds
结构给出。
·IPC_EMID：将队列从系统内核中删除。
----buf：消息队列msqid_ds结构体指针
----b.函数作用
对消息队列进行设置以及相关操作，具体操作由cmd指定。