Linux 中的 select()、posix 消息队列和多线程

Posted 2023-02-22

【中文标题】Linux 中的 select()、posix 消息队列和多线程

【英文标题】：select(), posix message queue and multithreading in Linux

【发布时间】：2016-04-24 10:03:56

【问题描述】：

我遇到了关于消息队列的问题：

我已使用 mq_timedreceive() 在 abs_timeout 时间内获取消息队列。 但是这个函数受系统时间（CLOCK_REALTIME）的影响。我的意思是当系统时间发生变化时，abs_timeout（绝对时间）就不再正确了。

为了解决这个问题，我意识到它应该改为 CLOCK_MONOTOIC 时钟。 但是在linux下是没有办法的（我搜了一下发现QNX支持这个机制）。

最后，我将 select() 和 mq_timereceive 与 NO_WAIT 结合起来。 + select()：使用相对时间，因此不受系统时间变化的影响。 超时后，我会用mq_timereceive()获取消息队列，当然绝对时间=0；

但我的问题是： 如果系统有很多线程在等待同一个消息队列（使用 select()），

如果一条消息被发送到消息队列，所有等待的线程都被唤醒并运行。所以这是错误的。 可能有一个线程（不是第一个等待线程）首先醒来并收到此消息。 我的预期是只有第一个等待线程应该被唤醒并且它会收到消息，而其他线程仍然阻塞。 请帮忙。

【参考方案1】：

看起来你有几个问题：

等待消息队列超时，不受时钟调整影响。在 Linux 中，以下 API 支持时钟（CLOCK_REALTIME、CLOCK_MONOTONIC 等）选择：timerfd_create 和 timer_create。将这些与mq_timedreceive 集成的一种方法是让timer_create 触发一个中断mq_timedreceive 的信号。

将 POSIX 消息队列的等待与 select 集成。最直接的方法是使用mq_notify 使其在有新消息可用时传递信号，从而使select 调用返回-1 和errno 设置为EINTR。

公平排队，以便第一个服务员收到下一条消息。对于 POSIX 消息队列，如果等待线程在 mq_receive 中被阻塞，则可能会发生这种情况。否则，下一条可用消息将传递到首先调用mq_receive 的线程。

对于同一进程的线程之间的消息传递，另一种方法是让管道充当消息指针队列。也就是说，生产者线程创建一条消息并将指向它的指针写入管道（即不需要序列化整个消息，因为消息接收者在同一个进程中并且可以访问进程地址空间）。任何消费者线程都可以使用select 在管道上等待，然后读取指向消息的指针。但是，如果多个线程在同一个管道上等待，它们都会被唤醒，但只有一个线程会从管道中读取消息指针。

【讨论】：

感谢您的回答。但是您似乎误解了我的问题。我的问题是：带有 abs_time (>0) 的 mq_timedreceive() 受系统时间变化的影响。所以当系统时间改变时它会出错。我通过将 select() 超时和 mq_timedreceive() 与 abs_time = 0 结合来解决此问题。但是当我解决此问题时。我遇到了 3 个新问题（在问题末尾描述）