ライブラリインターフェースとシステムコール

ほとんどの場合、上記の mq_*() ライブラリインターフェースは、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。

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 インターフェース

以下のインターフェースを使って、 POSIX メッセージキューが消費するカーネル メモリーの量を制限したり、 新規のメッセージキューのデフォルト属性を設定したりすることができる。

/proc/sys/fs/mqueue/msg_default (Linux 3.5 以降)

このファイルは、attr に NULL を指定して mq_open(3) を呼び出してキューが作成された際に、 その新規キューの mq_maxmsg 設定に使用される値を定めている。 このファイルのデフォルト値は 10 である。 最小値と最大値は /proc/sys/fs/mqueue/msg_max と同様である。 新規キューのデフォルトの mq_maxmsg 値は msg_default と msg_max の小さい方となる。 Linux 2.6.28 より前は、デフォルトの mq_maxmsg は 10 であった。 Linux 2.6.28 から Linux 3.4 までは、 デフォルト値は msg_max 上限で規定される値であった。

/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。 msg_max に指定できる上限値は HARD_MSGMAX である。 msg_max 上限は特権プロセス (CAP_SYS_RESOURCE) では無視されるが、上限値 HARD_MSGMAX はどんな場合にでも適用される。

HARD_MSGMAX の定義はカーネルのバージョンにより異なる。

/proc/sys/fs/mqueue/msgsize_default (Linux 3.5 以降)

このファイルは、attr に NULL を指定して mq_open(3) を呼び出してキューが作成された際に、 その新規キューの mq_msgsize 設定に使用される値を定めている。 このファイルのデフォルト値は 8192 バイトである。 最小値と最大値は /proc/sys/fs/mqueue/msgsize_max と同様である。 msgsize_default が msgsize_max より大きい場合は、 新規キューのデフォルトの mq_msgsize 値は msgsize_max 上限となる。 Linux 2.6.28 より前は、デフォルトの mq_msgsize は 8192 であった。 Linux 2.6.28 から Linux 3.4 までは、 デフォルト値は msgsize_max 上限で規定される値であった。

/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 の上限はカーネルのバージョンにより異なる。

msgsize_max 上限は特権プロセス (CAP_SYS_RESOURCE) では無視されるが、 Linux 3.5 以降では特権プロセスにも HARD_MSGSIZEMAX という上限が適用される。

/proc/sys/fs/mqueue/queues_max

このファイルを使って、作成可能なメッセージキュー数のシステム全体での制限を参照したり変更したりできる。 queues_max のデフォルト値は 256 である。 queues_max に課される上限値はない。 特権プロセス (CAP_SYS_RESOURCE) はこの上限値を超えてメッセージキューを作成できる。

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 メモリー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 (スーパーユーザーは) 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 (ただし「バグ」を参照)。

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。

Linux でのメッセージキュー記述子の実装

On Linux, a message queue descriptor is actually a file descriptor. (POSIX does not require such an implementation.) This means that a message queue descriptor can be monitored using select(2), poll(2), or epoll(7). This is not portable.

The close-on-exec flag (see open(2)) is automatically set on the file descriptor returned by mq_open(2).

IPC 名前空間

POSIX メッセージキューオブジェクトと IPC 名前空間の相互の影響に関する議論は ipc_namespaces(7) を参照。