Библиотечные интерфейсы и системные вызовы

В большинстве случаев, перечисленные выше библиотечные интерфейсы mq_*() реализуются поверх системных вызовов с теми же именами. Исключения из этого правила перечислены в следующей таблице:

Версии

POSIX message queues have been supported since Linux 2.6.6. glibc support has been provided since glibc 2.3.4.

Конфигурация ядра

Поддержка очередей сообщений POSIX включается параметром настройки ядра CONFIG_POSIX_MQUEUE. Данный параметр включён по умолчанию.

Устойчивость

Очереди сообщений POSIX располагаются в ядре. Пока очередь не удалёна с помощью mq_unlink(3), она остаётся в системе до её выключения.

Компоновка

Программы, в которых используется программный интерфейс очереди сообщений POSIX, для компоновки с библиотекой реального времени librt должны компилироваться с помощью cc -lrt.

Интерфейс /proc

Для ограничения потребления очередями сообщений POSIX памяти ядра и задания атрибутов по умолчанию для новых очередей сообщений, можно использовать следующие интерфейсы:

/proc/sys/fs/mqueue/msg_default (начиная с Linux 3.5)

This file defines the value used for a new queue's mq_maxmsg setting when the queue is created with a call to mq_open(3) where attr is specified as NULL. The default value for this file is 10. The minimum and maximum are as for /proc/sys/fs/mqueue/msg_max. A new queue's default mq_maxmsg value will be the smaller of msg_default and msg_max. Before Linux 2.6.28, the default mq_maxmsg was 10; from Linux 2.6.28 to Linux 3.4, the default was the value defined for the msg_max limit.

/proc/sys/fs/mqueue/msg_max

This file can be used to view and change the ceiling value for the maximum number of messages in a queue. This value acts as a ceiling on the attr->mq_maxmsg argument given to mq_open(3). The default value for msg_max is 10. The minimum value is 1 (10 before Linux 2.6.28). The upper limit is HARD_MSGMAX. The msg_max limit is ignored for privileged processes (CAP_SYS_RESOURCE), but the HARD_MSGMAX ceiling is nevertheless imposed.

Определение HARD_MSGMAX изменялось в разных версиях ядра следующим образом:

/proc/sys/fs/mqueue/msgsize_default (начиная с Linux 3.5)

This file defines the value used for a new queue's mq_msgsize setting when the queue is created with a call to mq_open(3) where attr is specified as NULL. The default value for this file is 8192 (bytes). The minimum and maximum are as for /proc/sys/fs/mqueue/msgsize_max. If msgsize_default exceeds msgsize_max, a new queue's default mq_msgsize value is capped to the msgsize_max limit. Before Linux 2.6.28, the default mq_msgsize was 8192; from Linux 2.6.28 to Linux 3.4, the default was the value defined for the msgsize_max limit.

/proc/sys/fs/mqueue/msgsize_max

This file can be used to view and change the ceiling on the maximum message size. This value acts as a ceiling on the attr->mq_msgsize argument given to mq_open(3). The default value for msgsize_max is 8192 bytes. The minimum value is 128 (8192 before Linux 2.6.28). The upper limit for msgsize_max has varied across kernel versions:

Предел msgsize_max игнорируется для привилегированных процессов (CAP_SYS_RESOURCE), но, начиная с Linux 3.5, накладывается ограничение HARD_MSGSIZEMAX.

/proc/sys/fs/mqueue/queues_max

Данный файл можно использовать для просмотра и изменения системного ограничения на количество сообщений в очереди. Значение queues_max по умолчанию равно 256. У queues_max нет верхнего предела; привилегированные процессы (CAP_SYS_RESOURCE) могут превышать ограничение (но смотрите ДЕФЕКТЫ).

Ограничение ресурса

Ограничение ресурса RLIMIT_MSGQUEUE, накладываемое на количество пространства, которое могут занять все очереди сообщений, принадлежащие процессу с реальным пользовательским ID, описано в getrlimit(2).

Монтирование файловой системы очереди сообщений

В Linux очереди сообщений создаются в виртуальной файловой системе (другие реализации могут делать также, но, вероятно, по-другому). Данная файловая система может быть смонтирована (суперпользователем) с помощью команд:

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

Закрепляющий бит устанавливается на каталог назначения автоматически.

После примонтирования файловой системы очередь сообщений в системе можно просматривать и изменять с помощью команд как с обычными файлами (например, ls(1) и rm(1)).

Содержимое каждого файла в каталоге состоит из одной строки, в которой представлена информация об очереди:

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

Эти поля означают следующее:

QSIZE

Количество байтов данных во всех сообщениях очереди (но смотрите ДЕФЕКТЫ).

NOTIFY_PID

Если это значение не равно нулю, то процесс с данным PID использовал mq_notify(3) для регистрации асинхронных уведомлений о сообщениях, а оставшиеся поля описывают как производится уведомление.

NOTIFY

Способ уведомления: 0 — SIGEV_SIGNAL; 1 — SIGEV_NONE; 2 — SIGEV_THREAD.

SIGNO

Номер сигнала, который будет использован для SIGEV_SIGNAL.

Реализация дескрипторов очереди сообщений в Linux

В Linux дескриптор очереди сообщений представляет собой файловый дескриптор (в POSIX не требуется этого от реализации). Это означает, что за дескриптором очереди сообщений можно следить с помощью select(2), poll(2) или epoll(7). Это является непереносимым свойством.

Флаг close-on-exec (смотрите open(2)) устанавливается автоматически на файловом дескрипторе, возвращаемом mq_open(2).

Пространства имён IPC

Обсуждение связи объектов очереди сообщений POSIX с пространствами IPC смотрите в ipc_namespaces(7).