本文對最新的 linux-4.19.4 核心原始碼進行分析，並詳細指出核心 ipc 機制中的訊息佇列的原理。
ipc（程序間通訊，interprocess communication）是核心提供的系統中程序間進行通訊的一種機制。系統中每個程序的使用者位址空間互不干擾，所以需要核心來提供程序之間進行通訊機制。
程序間通訊的七種方式：
訊息佇列是訊息的鏈結表，包括 posix 訊息佇列和 system v 訊息佇列。訊息佇列克服了訊號承載資訊量少、管道只能承載無格式位元組流以及緩衝區大小受限等缺點，克服了早期 lunix 通訊機制的一些缺點。訊息佇列將訊息看作乙個記錄，具有特定的格式以及特定的優先順序，對訊息佇列有寫許可權的程序可以向中按照一定的規則新增新訊息；對訊息佇列有讀許可權的程序則可以從訊息佇列中讀取訊息，訊息佇列是隨核心持續的。
總體結構見圖：
上圖描述乙個訊息佇列的資料結構。
訊息佇列的 q_messages 字段指向乙個訊息的鍊錶，這裡面存放著等待讀取的訊息。每個 msg_msg 結構占有乙個頁（若訊息小於乙個則只占用訊息大小 + msg_msg 資料結構大小），頁頭部為 msg_msg 資料結構，剩餘為資料區。若訊息超過乙個頁，剩餘訊息會存放在頁頭為 msg_msgseg 資料結構的頁中。因此對於 n 個頁，設頁大小的 m，struct msg_msg 結構大小為 a，msg_msgseg 資料結構的大小為 b，n 個頁最大能用於儲存資料的空間為：n*m - a – b *(n-1)，每頁最大值為 2^13 （8192）。
指向乙個 sleeping 的接收者鍊錶，這個鍊錶上每個結構都指向乙個等待接受的程序（阻塞），等待訊息佇列被寫入它需要的資訊。
指向乙個 sleeping 傳送者鍊錶，這個鍊錶上每個結構都指向乙個等待傳送訊息的程序（阻塞），等待訊息佇列可以讓它寫入的資訊。
每個 msg_msg **程序放入到佇列中乙個資料。
/* one msg_msg structure for each message */
struct msg_msg ;
struct msg_msgseg ;/* one msg_receiver structure for each sleeping receiver */
struct msg_receiver ;
/* one msg_sender for each sleeping sender */
struct msg_sender ;
syscall_define4(msgsnd, int, msqid, struct msgbuf __user *, msgp, size_t, msgsz,int,msg***)#ifndef syscall_define0
#define syscall_define0(sname) \
syscall_metadata(_##sname, 0); \
asmlinkage long sys_##sname(void); \
allow_error_injection(sys_##sname, errno); \
asmlinkage long sys_##sname(void)
#endif /* syscall_define0 */
#define syscall_define1(name, ...) syscall_definex(1, _##name, __va_args__)
#define syscall_define2(name, ...) syscall_definex(2, _##name, __va_args__)
#define syscall_define3(name, ...) syscall_definex(3, _##name, __va_args__)
#define syscall_define4(name, ...) syscall_definex(4, _##name, __va_args__)
#define syscall_define5(name, ...) syscall_definex(5, _##name, __va_args__)
#define syscall_define6(name, ...) syscall_definex(6, _##name, __va_args__)
#define syscall_define_maxargs 6
#define syscall_definex(x, sname, ...) \
syscall_metadata(sname, x, __va_args__) \
__syscall_definex(x, sname, __va_args__)
#define __protect(...) asmlinkage_protect(__va_args__)
/* * the asmlinkage stub is aliased to a function named __se_sys_*() which
* sign-extends 32-bit ints to longs whenever needed. the actual work is
* done within __do_sys_*().
*/#ifndef __syscall_definex
#define __syscall_definex(x, name, ...) \
__diag_push(); \
__diag_ignore(gcc, 8, "-wattribute-alias", \
"type aliasing is used to sanitize syscall arguments");\
asmlinkage long sys##name(__map(x,__sc_decl,__va_args__)) \
__attribute__((alias(__stringify(__se_sys##name)))); \
allow_error_injection(sys##name, errno); \
static inline long __do_sys##name(__map(x,__sc_decl,__va_args__));\
asmlinkage long __se_sys##name(__map(x,__sc_long,__va_args__)); \
asmlinkage long __se_sys##name(__map(x,__sc_long,__va_args__)) \
\__diag_pop(); \
static inline long __do_sys##name(__map(x,__sc_decl,__va_args__))
#endif /* __syscall_definex */
該函式用於獲得乙個訊息佇列，核心從指定 ipc_namespace 對應的 ipc_ids 獲取相應鍵值的訊息佇列，如果沒有的話就會新建乙個佇列。
該函式用於向指定訊息佇列中傳送資訊，該函式會將訊息插入到鍊錶尾部。函式還會將資訊傳送到佇列關聯的 sleep 接收者
該函式用於從指定訊息佇列中接收資訊，如果佇列中沒有訊息，就會將程序加入到休眠程序列表中，等待佇列中有新的訊息加入。
linux socket通訊原始碼
初學socket通訊，參考的是linuxc程式設計大全的23章的23 5例子，但是發現這個例子原始碼裡有好幾處錯誤，因為初學，很多不懂，吃了虧，因此將修改後能正常執行的 記錄在這裡 參考 server.c include include include include include include...
Handler通訊 原始碼分析
1.messagequeue 訊息佇列 執行緒中更新 ui 的時候經常是呼叫 sendmessage 和 sendmessagedelayed 這樣 我跟蹤 進入到 handler 的 sendmessage 方法 public final boolean sendmessage message m...
ucos II 任務間通訊原始碼分析
ucos ii 2.0版本的任務間通訊提供訊息郵箱和訊息佇列兩種機制，都基於核心的事件控制塊機制實現。訊息郵箱 訊息郵箱主要函式分析 訊息佇列 訊息佇列全域性變數 typedef struct os q os q typedef struct os q data os ext os q osqfre...