Ubuntu Manpage: mq_overview – Aperçu des files de messages POSIX

NOM

       mq_overview – Aperçu des files de messages POSIX

DESCRIPTION

Les files de messages POSIX permettent aux processus d'échanger des données sous forme de
messages. Cette API est distincte de celle fournie par les files de messages System V
(msgget(2), msgsnd(2), msgrcv(2), etc.), mais propose des fonctionnalités similaires.

Les files de messages sont créées et ouvertes en utilisant mq_open(3). Cette fonction
renvoie un descripteur de file de messages (mqd_t), utilisé pour se référer à la file de
messages ouverte dans les prochains appels. Chaque file de messages est distinguée par son
nom sous la forme /un_nom ; c'est-à-dire un chaîne terminée par un caractère NULL pouvant
avoir jusqu'à NAME_MAX caractères (par exemple, 255), commençant par une barre oblique
(« / ») suivie d'un caractère ou plus, aucun de ces derniers n'étant une barre oblique.
Deux processus peuvent opérer sur la même file en fournissant le même nom à mq_open(3).

Les messages sont transférés à une file et récupérés depuis une file en utilisant
mq_send(3) et mq_receive(3). Lorsqu'un processus a fini d'utiliser la file, il la ferme en
utilisant mq_close(3), et lorsque cette file n'est plus nécessaire, elle peut être
supprimée avec mq_unlink(3). Les attributs de la file peuvent être obtenus et (dans
certains cas) modifiés en utilisant mq_getattr(3) et mq_setattr(3). Un processus peut
demander un avertissement asynchrone de l'arrivée d'un message sur une file auparavant
vide en utilisant mq_notify(3).

Un descripteur de file de messages est une référence à une description d'une file de
messages ouverte (consulter open(2)). Après un appel à fork(2), un processus enfant hérite
d’une copie des descripteurs de file de messages de son parent, et ces descripteurs
réfèrent aux mêmes descriptions de file de messages ouverte que les descripteurs
correspondants du parent. Les descripteurs correspondants de file de messages des deux
processus partagent les attributs (mq_flags) qui sont associés à la description de la file
de messages ouverte.

Chaque message contient une priorité associée, et les messages sont toujours délivrés au
processus de réception par ordre de plus haute priorité. L'intervalle de priorité des
messages va de 0 (faible) à sysconf(_SC_MQ_PRIO_MAX) - 1 (haute). Sur Linux,
sysconf(_SC_MQ_PRIO_MAX) renvoie 32768, mais POSIX.1-2001 n'exige des implémentations que
la prise en charge des priorités allant au moins de 0 à 31. Certaines implémentations ne
proposent que cet intervalle.

Le reste de cette section décrit certains détails spécifiques à l'implémentation Linux des
files de messages POSIX.

Interfaces de bibliothèque et appels système
Dans la plupart des cas, les interfaces de bibliothèque mq_*() listées ci-dessus sont
implémentées au-dessus d'appels système sous-jacents du même nom. Les exceptions à cette
règle sont indiquées dans le tableau ci‐dessous :

Interface de bibliothèque Appel système
mq_close(3) close(2)
mq_getattr(3) mq_getsetattr(2)
mq_notify(3) mq_notify(2)
mq_open(3) mq_open(2)
mq_receive(3) mq_timedreceive(2)
mq_send(3) mq_timedsend(2)
mq_setattr(3) mq_getsetattr(2)
mq_timedreceive(3) mq_timedreceive(2)
mq_timedsend(3) mq_timedsend(2)
mq_unlink(3) mq_unlink(2)

Versions
Les files de messages POSIX ne sont gérées par Linux que depuis le noyau 2.6.6. La gestion
n'a été ajoutée à la glibc que depuis la glibc 2.3.4.

Configuration du noyau
La gestion des files de messages POSIX est configurable via l'option de configuration du
noyau CONFIG_POSIX_MQUEUE. Cette option est activée par défaut.

Persistance
Les files de messages POSIX persistent dans le noyau : si une file de messages n'est pas
supprimée avec mq_unlink(3), elle existera jusqu'à l'extinction du système.

Liaison
Les programmes utilisant l'API des files de messages POSIX doivent être compilés avec cc
-lrt pour être liés à la bibliothèque temps réel librt.

Interfaces /proc
Les interfaces suivantes peuvent être utilisées pour limiter la quantité de mémoire du
noyau utilisée par les files de messages POSIX et pour définir les attributs par défaut
pour de nouvelles files de message :

/proc/sys/fs/mqueue/msg_default (depuis Linux 3.5)
Ce fichier définit la valeur utilisée par un nouveau réglage mq_maxmsg de file
quand une file est créée avec un appel à mq_open(3) où attr est indiqué comme NULL.
La valeur par défaut pour ce fichier est 10. Le minimum et le maximum sont comme
dans /proc/sys/fs/mqueue/msg_max. Une nouvelle valeur mq_maxmsg par défaut de file
sera la plus petite valeur entre msg_default et msg_max. Avant Linux 2.6.28, la
valeur par défaut de mq_maxmsg était 10. De Linux 2.6.28 jusqu’à Linux 3.4, c’était
la valeur définie de la limite msg_max.

/proc/sys/fs/mqueue/msg_max
Ce fichier peut être utilisé pour visualiser et changer la valeur limite pour le
nombre maximal de messages dans une file. Cette valeur agit comme un plafond pour
le paramètre attr->mq_maxmsg indiqué à mq_open(3). La valeur par défaut de msg_max
vaut 10. La valeur minimale est de 1 (10 avant Linux 2.6.28). La valeur maximale
vaut HARD_MSGMAX. La limite msg_max est ignorée pour les processus privilégiés
(CAP_SYS_RESOURCE), mais la limite HARD_MSGMAX reste néanmoins imposée.

La définition de HARD_MSGMAX a changé au cours des versions du noyau :

- jusqu’à Linux 2.6.32 : 131072 / sizeof(void *)

- Linux 2.6.33 à Linux 3.4 : (32768 * sizeof(void *) / 4)

- depuis Linux 3.5 : 65 536.

/proc/sys/fs/mqueue/msgsize_default (depuis Linux 3.5)
Ce fichier définit la valeur utilisée pour un nouveau réglage de mq_msgsize de file
quand celle-ci est créée par un appel à mq_open(3) où attr est indiqué comme NULL.
La valeur par défaut pour ce fichier est 8192 (octets). Le minimum et le maximum
sont comme dans /proc/sys/fs/mqueue/msgsize_max. Si msgsize_default excède
msgsize_max, une nouvelle valeur par défaut de mq_msgsize pour la file est
plafonnée à la limite msgsize_max. Avant Linux 2.6.28, la valeur par défaut de
mq_msgsize était 8192. De Linux 2.6.28 jusqu’à Linux 3.4, elle était la valeur
définie de la limite msgsize_max.

/proc/sys/fs/mqueue/msgsize_max
Ce fichier peut être utilisé pour visualiser et modifier la limite de la taille
maximale des messages. Cette valeur agit comme un plafond pour le paramètre
attr->mq_msgsize indiqué à mq_open(3). La valeur par défaut de msgsize_max est de
8192 octets. La valeur minimale est 128 (8192 pour les noyaux antérieurs à 2.6.28).
La valeur maximale pour msg_max à variée selon les versions du noyau.

- avant Linux 2.6.28, la valeur maximale était INT_MAX ;

- de Linux 2.6.28 jusqu’à Linux 3.4, la limite était 1 048 576 ;

- depuis Linux 3.5, la limite est 16 777 216 (HARD_MSGSIZEMAX).

La limite msgsize_max est ignorée pour les processus privilégiés
(CAP_SYS_RESOURCE), mais, depuis Linux 3.5, le plafond HARD_MSGSIZEMAX est imposé
aux processus privilégiés.

/proc/sys/fs/mqueue/queues_max
Ce fichier peut être utilisé pour visualiser et modifier la limite pour le système
entier du nombre de files de messages qui peuvent être créées. La valeur par défaut
de queues_max est 256. Aucun plafond n’est imposé pour la limite queues_max. Les
processus privilégiés (CAP_SYS_RESOURCE) peuvent dépasser cette limite (mais voir
BOGUES).

Limitation des ressources
La limitation des ressources RLIMIT_MSGQUEUE, qui indique une limite sur la quantité
d'espace qui peut être utilisé par toutes les files de messages appartenant à
l'identifiant utilisateur réel du processus, est décrite dans getrlimit(2).

Monter le système de fichiers des files de messages
Sous Linux, les files de messages sont créées dans un système de fichiers virtuel.
(D'autres implémentations peuvent également fournir une telle fonctionnalité, mais les
détails sont probablement différents.) Ce système de fichiers peut être monté (par le
superutilisateur) en utilisant les commandes suivantes :

# mkdir /dev/mqueue
# mount -t mqueue none /dev/mqueue

Le « sticky bit » est automatiquement activé sur le répertoire de montage.

Une fois le système de fichiers monté, les files de messages sur le système peuvent être
visualisées et manipulées avec les commandes utilisées habituellement pour les fichiers
(par exemple, ls(1) et rm(1)).

Le contenu de chaque fichier dans le répertoire est composé d'une seule ligne contenant
les informations sur la file :

$ cat /dev/mqueue/mymq
QSIZE:129 NOTIFY:2 SIGNO:0 NOTIFY_PID:8260

Ces champs ont les caractéristiques suivantes :

QSIZE Nombre d'octets de données dans tous les messages de la file (mais voir BOGUES).

NOTIFY_PID
Si différent de zéro, alors le processus avec cet identifiant a utilisé
mq_notify(3) pour s'enregistrer pour les notifications asynchrones de messages, et
les champs suivants décrivent comment ces notifications se produisent.

NOTIFY Méthode de notification : 0 pour SIGEV_SIGNAL, 1 pour SIGEV_NONE et 2 pour
SIGEV_THREAD.

SIGNO Numéro de signal à utiliser pour SIGEV_SIGNAL.

Implémentation de Linux des descripteurs de files de messages
Sous Linux, un descripteur de file de messages est en fait un descripteur de fichier
(POSIX n’exige pas une telle implémentation). Cela signifie qu’un descripteur de file de
messages peut être contrôlé avec select(2), poll(2) ou epoll(7). Cela n'est pas portable.

Le drapeau « close-on-exec » (voir open(2)) est automatiquement positionné sur le
descripteur de fichier renvoyé par mq_open(2).

Espaces de noms IPC
Pour une discussion sur l’interaction entre les objets de file de messages POSIX et les
espaces de noms IPC, consulter ipc_namespaces(7).

NOTES

       Les files de messages System V (msgget(2), msgsnd(2), msgrcv(2), etc.) sont  une  ancienne
       API d'échange de messages entre les processus. Les files de messages POSIX fournissent une
       interface mieux conçue. Cependant, les  files  de  messages  POSIX  sont  moins  largement
       disponibles (en particulier sur les anciens systèmes) que les files de messages System V.

       Actuellement  (Linux 2.6.26),  Linux  ne  gère  pas  l'utilisation  des listes de contrôle
       d'accès (ACL : Access Control List) des files de messages POSIX.

BOGUES

       Depuis Linux 3.5 jusqu’à Linux 3.14, le noyau imposait un plafond de 1024 (HARD_QUEUESMAX)
       pour  la  valeur  à laquelle la limite queues_max pouvait être élevée, et ce plafond était
       imposé même pour les processus privilégiés. Ce plafond a été supprimé dans  Linux 3.14  et
       des correctifs pour Linux 3.5.x jusqu’à Linux 3.13.x ont aussi supprimé ce plafond.

       Comme  originellement  implémenté  (et  documenté), le champ QSIZE affiche le nombre total
       d’octets (fournis  par  l’utilisateur)  dans  tous  les  messages  de  la  file.  Certains
       changements  dans Linux 3.5 ont malencontreusement modifié ce comportement de façon que ce
       champ inclut un compte d’octets d’en-têtes du noyau utilisés  pour  stocker  les  messages
       dans la file. Cette régression comportementale a été rectifiée dans Linux 4.2 (et dans les
       séries stables antérieures), de telle façon que le compte  de  nouveau  n'inclut  que  les
       octets de données utilisateur des messages dans la file.

EXEMPLES

       Un  exemple  d'utilisation  des différentes fonctions des files de messages est disponible
       dans mq_notify(3).

VOIR AUSSI

       getrlimit(2),   mq_getsetattr(2),   poll(2),   select(2),   mq_close(3),    mq_getattr(3),
       mq_notify(3), mq_open(3), mq_receive(3), mq_send(3), mq_unlink(3), epoll(7), namespaces(7)

TRADUCTION

       La  traduction  française  de  cette  page  de  manuel  a  été créée par Christophe Blaess
       <https://www.blaess.fr/christophe/>, Stéphan  Rafin  <stephan.rafin@laposte.net>,  Thierry
       Vignaud  <tvignaud@mandriva.com>,  François Micaux, Alain Portal <aportal@univ-montp2.fr>,
       Jean-Philippe   Guérard   <fevrier@tigreraye.org>,   Jean-Luc   Coulon   (f5ibh)    <jean-
       luc.coulon@wanadoo.fr>,    Julien    Cristau    <jcristau@debian.org>,    Thomas   Huriaux
       <thomas.huriaux@gmail.com>, Nicolas François <nicolas.francois@centraliens.net>, Florentin
       Duneau  <fduneau@gmail.com>, Simon Paillard <simon.paillard@resel.enst-bretagne.fr>, Denis
       Barbier <barbier@debian.org>, David Prévot <david@tilapin.org>  et  Jean-Paul  Guillonneau
       <guillonneau.jeanpaul@free.fr>

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