一、消息隊列基本概念
- 系統V消息隊列是隨內核持續的，只有在內核重起或者顯示刪除一個消息隊列時，該消息隊列才會真正被刪除。因此系統中記錄消息隊列的數據結構（struct ipc_ids msg_ids）位于內核中，系統中的所有消息隊列都可以在結構msg_ids中找到訪問入口。
- 消息隊列就是一個消息的鏈表。每個消息隊列都有一個隊列頭，用結構struct msg_queue來描述（參見附錄 2）。隊列頭中包含了該消息隊列的大量信息，包括消息隊列鍵值、用戶ID、組ID、消息隊列中消息數目等等，甚至記錄了最近對消息隊列讀寫進程的ID。讀者可以訪問這些信息，也可以設置其中的某些信息。
- 下圖說明了內核與消息隊列是怎樣建立起聯系的：
其中：struct ipc_ids msg_ids是內核中記錄消息隊列的全局數據結構；struct msg_queue是每個消息隊列的隊列頭。
從上圖可以看出，全局數據結構 struct ipc_ids msg_ids 可以訪問到每個消息隊列頭的第一個成員：struct kern_ipc_perm；而每個struct kern_ipc_perm能夠與具體的消息隊列對應起來是因為在該結構中，有一個key_t類型成員key，而key則唯一確定一個消息隊列。
二、消息隊列基本函數調用
1）int msgget(key_t key, int msgflg)
參數key是一個鍵值，由ftok獲得；msgflg參數是一些標志位。該調用返回與健值key相對應的消息隊列描述字。
在以下兩種情況下，該調用將創建一個新的消息隊列：
- 如果沒有消息隊列與健值key相對應，并且msgflg中包含了IPC_CREAT標志位；
- key參數為IPC_PRIVATE；
參數msgflg可以為以下：IPC_CREAT、IPC_EXCL、IPC_NOWAIT或三者的或結果。
調用返回：成功返回消息隊列描述字，否則返回-1。
注：參數key設置成常數IPC_PRIVATE并不意味著其他進程不能訪問該消息隊列，只意味著即將創建新的消息隊列。
2）int msgrcv(int msqid, struct msgbuf *msgp, int msgsz, long msgtyp, int msgflg);
該系統調用從msgid代表的消息隊列中讀取一個消息，并把消息存儲在msgp指向的msgbuf結構中。
msqid為消息隊列描述字；消息返回后存儲在msgp指向的地址，msgsz指定msgbuf的mtext成員的長度（即消息內容的長度），msgtyp為請求讀取的消息類型；讀消息標志msgflg可以為以下幾個常值的或：
調用msgrcv()后消息將從消息隊列中刪除
對于msgrcv( )系統調用是先由核心檢查消息隊列標識符和許可權，接著根據msgtyp分三種情況處理。
(1) msgtyp=0，核心尋找消息隊列中的第一個消息，并將它返回給調用進程；
(2)msgtyp為正整數，核心返回給類型的第一個消息；
(3)msgtyp為負整數，核心應在其類型值小于或等于msgtyp絕對值的所有消息中，選擇類型最低的第一消息返回。
如果所返回的消息的大小等于或小于用戶請求，核心便將消息正文拷貝到用戶區，再從隊列中刪除該消息，并喚醒睡眠的發送進程；如果消息比用戶要求的大，則系統返回錯誤信息。
- IPC_NOWAIT 如果沒有滿足條件的消息，調用立即返回，此時，errno=ENOMSG
- IPC_EXCEPT 與msgtyp>0配合使用，返回隊列中第一個類型不為msgtyp的消息
- IPC_NOERROR 如果隊列中滿足條件的消息內容大于所請求的msgsz字節，則把該消息截斷，截斷部分將丟失。
msgrcv手冊中詳細給出了消息類型取不同值時(>0; <0; =0)，調用將返回消息隊列中的哪個消息。
msgrcv()解除阻塞的條件有三個：
- 消息隊列中有了滿足條件的消息；
- msqid代表的消息隊列被刪除；
- 調用msgrcv（）的進程被信號中斷；
調用返回：成功返回讀出消息的實際字節數，否則返回-1。
3）int msgsnd(int msqid, struct msgbuf *msgp, int msgsz, int msgflg);
向msgid代表的消息隊列發送一個消息，即將發送的消息存儲在msgp指向的msgbuf結構中，消息的大小由msgze指定。
進程可用megsnd( )系統調用來發送一個消息，并將它鏈入消息隊列的尾部。
對發送消息來說，有意義的msgflg標志為IPC_NOWAIT，指明在消息隊列沒有足夠空間容納要發送的消息時，msgsnd是否等待。造成msgsnd()等待的條件有兩種：
- 當前消息的大小與當前消息隊列中的字節數之和超過了消息隊列的總容量；
- 當前消息隊列的消息數（單位"個"）不小于消息隊列的總容量（單位"字節數"），此時，雖然消息隊列中的消息數目很多，但基本上都只有一個字節。
msgsnd()解除阻塞的條件有三個：
- 不滿足上述兩個條件，即消息隊列中有容納該消息的空間；
- msqid代表的消息隊列被刪除；
- 調用msgsnd（）的進程被信號中斷；
調用返回：成功返回0，否則返回-1。
4）int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
該系統調用對由msqid標識的消息隊列執行cmd操作，共有三種cmd操作：IPC_STAT、IPC_SET 、IPC_RMID。
- IPC_STAT：該命令用來獲取消息隊列信息，返回的信息存貯在buf指向的msqid結構中；
- IPC_SET：該命令用來設置消息隊列的屬性，要設置的屬性存儲在buf指向的msqid結構中；可設置屬性包括：msg_perm.uid、msg_perm.gid、msg_perm.mode以及msg_qbytes，同時，也影響msg_ctime成員。
- IPC_RMID：刪除msqid標識的消息隊列；
調用返回：成功返回0，否則返回-1。