Очереди сообщений

Очереди сообщений версии System V — это метод, позволяющий процессам асинхронно посылать сообщения друг другу. В данном случае это означает, что не только отправитель после отправки сообщения не должен ждать, пока получатель проверит свою почту, и может перейти к выполнению другой работы, но и получатель не должен переходить в состояние ожидания, если нужные сообщения еще к нему не поступили. Шифрование и расшифровка сообщений входит в задачу процессов отправителя и получателя; реализация очереди сообщения не может им предоставить в этом особой помощи. Именно благодаря этому реализация общего механизма является такой несложной, однако эта простота достигается за счет некоторого дополнительного усложнения приложений.

Ниже описан простой сценарий использования очереди сообщений, который может быть осуществлен на компьютере с симметричной мультипроцессорной архитектурой. Единственный процесс планировщика, работающий на одном процессоре, посылает запросы на выполнение работы в определенную очередь сообщений. Запросы на выполнение работы могут принимать форму набора паролей для проверки в программе взлома, ряда пикселей для расчета в программе фрактального рисования, участка пространства для обновления в конкретной системе и т.п. Между тем, рабочие процессы, функционирующие на других процессорах, выбирают сообщения из очереди сообщений, когда у них не остается другой работы, и отправляют результирующие сообщения в другую очередь сообщений.

Эта архитектура является несложной для реализации и, при условии правильного подбора объемов работы, запрашиваемых каждым сообщением, может обеспечить весьма эффективное использование процессоров компьютера. (Заметим также, что планировщик вряд ли будет выполнять слишком большой объем работы, поэтому на процессоре планировщика оставшуюся часть времени может занять еще один рабочий процесс.) Таким образом, очереди сообщений можно использовать в качестве разновидности удаленного вызова процедур (RPC — remote procedure calling) низкого уровня.

Новые сообщения всегда добавляются к концу очереди, но они не всегда удаляются с ее начала; как будет показано далее в этой главе, они могут быть удалены из любого места очереди. Очередь сообщений, в определенном смысле, аналогична голосовой почте: новые сообщения всегда находятся в конце, а приемник сообщений может получать (и удалять) сообщения из середины списка.