Ubuntu Manpage: mq_overview - POSIX メッセージキューの概要

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       mq_overview - POSIX メッセージキューの概要

説明

       POSIX  メッセージキューを使用すると、プロセス間で  メッセージの形でのデータのやり取りを行うことができる。
       この API は System V メッセージキューの API  (msgget(2),  msgsnd(2),  msgrcv(2)   など)  とは異なるものだ
       が、同様の機能を提供する。

       メッセージキューの作成とオープンは  mq_open(3)   を使って行う。この関数は メッセージキュー記述子 (message
       queue  descriptor)  (mqd_t)   を返す。これ以降のコールでは、オープンされたメッセージキューは   メッセージ
       キュー記述子  を使って参照される。 各メッセージキューは /somename の形の名前で区別することができる。 その
       名前は、最大で NAME_MAX (すなわち 255) 文字の NULL 終端された文字列で、  スラッシュで始まり、スラッシュ以
       外の文字が  1  文字以上続く形式である。 mq_open(3)  に同じ名前を渡すことで、2つのプロセスで同一のキューを
       操作することができる。

       メッセージのキューへの送受信は mq_send(3)  と mq_receive(3)  を使って行う。プロセスがキューの使用を終える
       ときには、  mq_close(3)  を使ってキューをクローズする。キューがもはや不要となった場合には、  mq_unlink(3)
       を使ってキューを削除できる。キューの属性は mq_getattr(3)  で取得でき、 (制限はあるが)  mq_setattr(3)   で
       変更できる。 mq_notify(3) を使うことで、空のキューへのメッセージ到着を非同期で 通知するように要求すること
       もできる。

       メッセージキュー記述子は オープンメッセージキュー記述 (open  message  queue  description)  への参照である
       (open(2)  も参照)。 fork(2)  実行後は、子プロセスは親プロセスのメッセージキュー記述子のコピーを継承する。
       これらの記述子は、親プロセスの対応する記述子と同じオープンメッセージキュー 記述を参照している。親プロセス
       と子プロセスの対応する記述子は、フラグ (mq_flags)  を共有する。なぜなら、フラグはオープンメッセージキュー
       記述に 関連付けられているからである。

       各メッセージにはそれぞれ 優先度  (priority)  があり、メッセージの受信プロセスへの配送は常に  優先度の高い
       メッセージから順に行われる。  メッセージの優先度は  0 (低優先) から sysconf(_SC_MQ_PRIO_MAX) - 1 (高優先)
       の値を持つ。 Linux では、 sysconf(_SC_MQ_PRIO_MAX) は 32768 を返すが、 POSIX.1-2001  で要求されているのは
       最低限 0 から 31 までの優先度を実装することだけであり、実装によってはこの範囲の優先度しかサポートされてい
       ない。

       この節の残りでは、POSIX メッセージキューの Linux の実装の詳細 について説明する。

   ライブラリインタフェースとシステムコール
       ほとんどの場合、上記の mq_*() ライブラリインタフェースは、同じ名前の下位層のシステムコールを 使って実装さ
       れている。この枠組みにあてはまらないものを 以下の表に示す。

              Library interface    System call
              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)

   バージョン
       Linux  では  POSIX メッセージキューはカーネル 2.6.6 以降でサポートされている。 glibc ではバージョン 2.3.4
       以降でサポートされている。

   カーネルの設定
       POSIX メッセージキューのサポートは、カーネルの設定 (configuration)  オプション CONFIG_POSIX_MQUEUE で設定
       可能である。このオプションはデフォルトでは有効である。

   持続性
       POSIX  メッセージキューはカーネル内で保持される。 mq_unlink(3)  で削除されなければ、メッセージキューは シ
       ステムがシャットダウンされるまで存在し続ける。

   リンク
       POSIX メッセージキュー API を使用したプログラムは cc -lrt でコンパイルし、リアルタイムライブラリ librt と
       リンクしなければならない。

   /proc インタフェース
       以下のインタフェースを使って、POSIX メッセージキューが消費するカーネル メモリの量を制限することができる。

       /proc/sys/fs/mqueue/msg_max
              このファイルを使って、一つのキューに入れられるメッセージの最大数の  上限値を参照したり変更したりで
              きる。この値は、 mq_open(3)  に渡す attr->mq_maxmsg  引き数に対する上限値として機能する。  msg_max
              のデフォルト値は 10 で、 最小値は 1 (2.6.28 より前のカーネルでは 10) である。 上限は「埋め込みの固
              定値」 (HARD_MAX)  で (131072 / sizeof(void *)) (Linux/86 では 32768) である。  この上限は特権プロ
              セス  (CAP_SYS_RESOURCE)  では無視されるが、埋め込みの固定値による上限は  どんな場合にでも適用され
              る。

       /proc/sys/fs/mqueue/msgsize_max
              このファイルを使って、メッセージの最大サイズの上限値を   参照したり変更したりできる。   この値は、
              mq_open(3) に渡す attr->mq_msgsize 引き数に対する上限値として機能する。 msgsize_max のデフォルト値
              は 8192 バイトで、 最小値は 128 (2.6.28 より前のカーネルでは 8192) である。  msgsize_max  の上限は
              1,048,576 である (2.6.28 より前のカーネルでは、上限は INT_MAX (Linux/86 では 2,147,483,647) であっ
              た)。 この上限は特権プロセス                  (CAP_SYS_RESOURCE) では無視される。

       /proc/sys/fs/mqueue/queues_max
              このファイルを使って、作成することができるメッセージキューの数に  対するシステム全体での制限を参照
              したり変更したりできる。 一度この上限に達すると、新しいメッセージキューを作成できるのは 特権プロセ
              ス (CAP_SYS_RESOURCE) だけとなる。 queues_max         のデフォルト値は 256 であり、 0 から INT_MAX
              の範囲の任意の値に変更することができる。

   リソース制限
       リソース上限 RLIMIT_MSGQUEUE は、プロセスの実 UID に対応する全メッセージキューが消費する メモリ空間の量に
       対して上限を設定する。 getrlimit(2)  を参照。

   メッセージキュー・ファイルシステムのマウント
       Linux では、メッセージキューは仮想ファイルシステム内に作成される  (他の実装でも同様の機能が提供されている
       ものもあるが、  詳細は違っているだろう)。 以下のコマンドを使うことで (スーパーユーザは)  このファイルシス
       テムをマウントできる:

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

       マウントしたディレクトリのスティッキービット (sticky bit) は 自動的にオンとなる。

       メッセージキュー・ファイルシステムのマウント後は、ファイルに対して  通常使うコマンド  (例えば  ls(1)   や
       rm(1)) を使って、システム上のメッセージキューを表示したり 操作したりできる。

       ディレクトリ内の各ファイルの内容は 1行であり、 キューに関する情報が表示される。

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

       各フィールドの詳細は以下の通りである:

       QSIZE  キューに入っている全メッセージの合計バイト数。

       NOTIFY_PID
              この値が 0 以外の場合、この値の PID を持つプロセスが mq_notify(3) を使って、非同期のメッセージ通知
              を行うように設定したことを示す。 どのように通知が行われるかは、以下のフィールドにより決定される。

       NOTIFY 通知方法: 0 は SIGEV_SIGNAL; 1 は SIGEV_NONE; 2 は SIGEV_THREAD

       SIGNO  SIGEV_SIGNAL に使用されるシグナル番号。

   メッセージキュー記述子のポーリング
       Linux では、メッセージキュー記述子は実際はファイル記述子 (file descriptor)  であり、 select(2),  poll(2),
       epoll(7)  を使って監視することができる。 この機能の移植性はない。

準拠

       POSIX.1-2001.

注意

       System  V メッセージキュー (msgget(2), msgsnd(2), msgrcv(2)  など) はプロセス間でメッセージをやり取りする
       ための古い API である。 POSIX メッセージキューは System V  メッセージキューよりもうまく  設計されたインタ
       フェースを提供している。  一方で、POSIX メッセージキューは System V メッセージキューと比べると 利用できる
       システムが少ない (特に、古いシステムでは少ない)。

       現在のことろ (バージョン 2.6.26 時点)、 Linux は POSIX  メッセージキューに対するアクセス制御リスト  (ACL)
       に 対応していない。

例

       各種のメッセージキュー関数を使用した例が mq_notify(3)  に記載されている。

この文書について

       この man ページは Linux man-pages プロジェクトのリリース 3.54 の一部 である。プロジェクトの説明とバグ報告
       に関する情報は http://www.kernel.org/doc/man-pages/ に書かれている。

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