POSIX 消息队列机制与实现详解

源码路径：rk3588/kernel-6.1/ipc/mqueue.c、mq_sysctl.c
文档目录：linuxDoc/ipc/

---

目录

• 一、原理
• 二、与 SysV 消息队列对比
• 三、实现要点
• 四、文件系统与系统调用
• 五、调试
• 附录

---

一、原理

POSIX 消息队列由 路径名 标识（挂载 mqueue 文件系统），每条消息带 优先级：

• mq_open 创建/打开队列（O_CREAT）
• mq_timedsend / mq_timedreceive
• mq_notify：异步通知（signotify 或 线程唤醒）
• mq_getattr / mq_setattr：队列深度、消息大小等

依赖 CONFIG_POSIX_MQUEUE 且 Kconfig 要求 depends on NET（历史依赖，实现使用 netlink 相关基础设施做通知）。

---

二、与 SysV 消息队列对比

维度	SysV (msg.c)	POSIX (mqueue.c)
标识	key / id	路径名
优先级	type 字段	显式 unsigned prio
接口	msgsnd/msgrcv	mq_*
可见性	ipcs	ls /dev/mqueue（挂载点可配置）
实现文件	msg.c	VFS + inode

---

三、实现要点

3.1 核心结构（mqueue.c）

• struct mqueue_inode_info：红黑树按 priority 组织消息、等待队列
• posix_msg_tree_node：每优先级一条链表
• 锁：info->lock；唤醒用 wake_q + MQ_BARRIER（注释详述 UAF 竞态防护）

3.2 命名空间

• mq_init_ns：挂载 mqueue、初始化 mq_queues_max 等
• mq_put_mnt：释放 namespace 时卸载

3.3 sysctl（mq_sysctl.c）

典型 fs.mqueue.*：queues_max、msgsize_max、msg_max 等（ per ipc_namespace）。

---

四、文件系统与系统调用

syscall	功能
mq_open / mq_unlink	创建/删除队列 inode
mq_timedsend / mq_timedreceive	带超时收发
mq_notify	注册 sigevent
mq_getsetattr	属性

msgutil.o 与 SysV 共用：全局 init_ipc_ns、mq_lock。

---

五、调试

mount -t mqueue none /dev/mqueue   # 若未挂载
ls /dev/mqueue
cat /proc/sys/fs/mqueue/*

---

附录

相关：06 命名空间