POSIX 消息队列 之 概述 链接方式

NAME
mq_overview —— POSIX消息队列概述

DESCRIPTION
POSIX消息队列允许进程以消息的形式交换数据。此API与System V消息队列（msgget(2),msgsnd(2),msgrcv(2)等）有明显不同，但做的事情差不多。

消息队列通过mq_open(3)创建和打开，此函数返回一个消息队列描述符（mqd_t），它用于之后的调用中引用打开的消息队列。每个消息队列由一个名字标识，该名字具有这样的格式/somename，亦即，一个空字符结尾，以斜线开头，最多跟着NAME_MAX（即255）个字符，并且这些字符都不能是斜线。若传递相同的名字给mq_open，两个进程可以操作同一个队列。

消息通过调用mq_send(3)和mq_receive(3)传递。当一个进程结束使用该队列，则它调用mq_close(3)，当一个队列不再需要了，则可以调用mq_unlink(3)删除。队列属性可以调用mq_getattr(3)/mq_setattr(3)获取/修改。一个进程可以在一个空队列上调用mq_notify请求消息到达的异步通知。

消息队列描述符引用到一个打开的消息队列（类比open(2)）。fock(2)之后，子进程继承父进程队列描述符的拷贝，两个描述符都引用到父进程的那个描述符。两个进程持有的描述符共享与消息队列描述符相关联的标记（mq_flags）。

每个消息都有一个关联的优先级，消息总是从最高优先级交给接收进程。消息优先级范围从0(低优先级)到sysconf(_SC_MQ_PRIO_MAX)-1（高优先级）。Linux下，sysconf(_SC_MQ_PRIO_MAX)返回32768，但是POSIX.1-2001只要求支持0到31的优先级即可，许多实现也只提供这个范围。

余下的部分描述一些POSIX消息队列在Linux实现上的特殊细节。

库接口和系统调用
大多数情况下，上面列出的mq_*()库接口对应到的底层的系统调用是相同的名字。对应的情况罗列于下：

库接口 系统调用
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)

版本
POSIX消息队列在内核2.6.6后支持。
Glibc在版本2.3.4后提供支持。

内核配置
可通过CONFIG_POSIX_MQUEUE内核配置选项支持POSIX消息队列。此选项默认被启用。

持久性
POSIX消息队列具有内核持久性：如果没有调用mq_unlink移除，消息队列将在系统关闭之前一直存在。

链接
使用POSIX消息队列API的程序必须带选项编译cc -lrt以链接到实时库librt。

/proc接口
下列接口可以用于限制内核内存在POSIX消息队列上的消耗量：

/proc/sys/fs/mqueue/msg_max
此文件可以用于查看和修改在队列中排队消息的数量的上界。此值可以作为一个上限值在传递给mq_open的参数attr->mq_msgmax中给定。msg_max的默认值是10,最小值是1（在内核2.6.28之前是10）。此值上限是HARD_MAX：131072/sizeof(void*)（x86下是32768）。特权进程（CAP_SYS_RESOURCE）可以忽略此限制，但是HARD_MAX的上界依然存在。

/proc/sys/fs/mqueue/msgsize_max
此文件可以用于查看和修改消息大小最大值的上界。此值可以在attr->mq_msgsize指定并传递给mq_open。msgsize_max的默认值是1,048,576（内核2.6.28之前的上限是INT_MAX，x86下为2,147,483,647）。特权进程（CAP_SYS_RESOURCE）可以忽略此限制。

/proc/sys/fs/mqueue/queues_max
此文件可以用于查看和修改整个系统上可创建的消息队列的数量的限制值。一旦到达此限制，则只有特权进程（CAP_SYS_RESOURCE）才可以创建新的消息队列。默认值是256，可以被修改为0到INT_MAX之间的任意值。

资源限制
资源限制RLIMIT_MSGQUEUE，限制属于一个有效用户ID的所有消息队列消耗的空间量。参见getrlimit(2)。

挂载消息队列文件系统
Linux下，消息队列被创建在虚拟文件系统中。（其它实现可能也提供这样的特性，但细节可能不一样）此文件系统可以使用以下命令挂载（由超级用户）：

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

该目录的粘连位自动被启用。

在文件系统挂载上去之后，系统上的消息队列就可以像处理文件那样用命令查看和处理了。（如ls, rm）

该目录的每个文件内容由单行组成，显示队列的有关信息：

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

所有的字段如下：

QSIZE 　　队列中的所有消息所占字节数。

NOTIFY_PID

如果此值非0，则表示进程PID为此值的进程调用mq_notify(3)在此队列上注册了一个异步消息通知。

余下的字段描述通知如何发生。

NOTIFY 通知方式：0是SIGEV_SIGNAL，1是SIGEV_NONE，2是SIGEV_THREAD。

SIGNO 用于SIGEV_SIGNAL的信号数值。

轮询消息队列描述符
Linux下，消息队列描述符实际上是一个文件描述符，可以使用select，poll，epoll监视。但不可移植。

CONFORMING TO
POSIX.1-2001.

NOTES
System V消息队列（msgget(2), msgsnd(2), msgrcv(2), etc.）是老一些的在进程之间交换消息的API。POSIX消息队列提供一个设计得更好的接口，但POSIX消息队列不如System V消息队列那样被广泛支持。

Linux当前（2.6.26）暂不支持对POSIX消息队列的ACLs。

EXAMPLE
一个使用各种消息队列函数的例子在mq_notify(3)中展示。

SEE ALSO
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)

COLOPHON
This page is part of release 3.23 of the Linux man-pages project. A
description of the project, and information about reporting bugs, can
be found at http://www.kernel.org/doc/man-pages/.