msgsnd()

msgsnd() システムコールは msgp 引数で指定されたメッセージのコピーを msqid で指定された識別子を持つメッセージキューへ追加する。

キューに十分な空き容量がある場合、 msgsnd() は直ちに成功する。 キューの容量は、メッセージキューのデータ構造体の msg_qbytes フィールドで制御される。 キュー作成時にこのフィールドは MSGMNB に初期化されるが、この制限は msgctl(2) を使って変更できる。 次のいずれかの条件が成立する場合に、メッセージキューは一杯と判断される。

• 新しいメッセージをそのキューに追加すると、 そのキューの全バイト数がキューの最大サイズ (msg_qbytes フィールド) を超過してしまう場合。
• そのキューにもう一つメッセージを追加すると、 そのキューが全メッセージ数がキューの最大サイズ (msg_qbytes フィールド) を超過してしまう場合。 このチェックは、無限個の長さ 0 のメッセージをそのキューに追加するのを防ぐために必要である。 長さ 0 のメッセージはデータを含まないが、 (ロックされた) カーネルメモリーを消費するからである。

そのキューに十分な領域がない場合、 デフォルトの動作では、 必要な領域ができるまで msgsnd() は停止 (block) する。 msgflg に IPC_NOWAIT が指定された場合、 msgsnd() はエラー EAGAIN で失敗する。

停止している msgsnd() は以下の場合にも失敗する。

• キューが削除された。 この場合、 errno は EIDRM に設定される。
• シグナルが捕捉された。 この場合、 errno は EINTR に設定される。 signal(7) 参照。 (msgsnd() は、たとえシグナルハンドラーの設定時に SA_RESTART を指定していたとしても、シグナルハンドラーによって割り込まれた後で 自動的に再スタートすることは決してない。)

正常に終了した場合、メッセージキューのデータ構造体は以下のように 更新される:

• msg_lspid には呼び出し元プロセスのプロセス ID が設定される。
• msg_qnum は 1 増加する。
• msg_stime には現在時刻が設定される。

msgrcv()

msgrcv() システムコールは msqid で指定されたキューからメッセージを削除し、 msgp で指定されたバッファーにそのメッセージを格納する。

msgsz 引数には msgp 引数で指定された構造体の mtext メンバーの最大のバイト数を指定する。 メッセージのテキストの長さが msgsz より大きい場合の動作は、 msgflg に MSG_NOERROR が指定されているかどうかで決まる。 MSG_NOERROR が指定されていれば、メッセージのテキストは切り詰められる (切り捨てられた部分は失われる)。 MSG_NOERROR が指定されていなければ、メッセージはキューから削除されず、 システムコールは -1 を返して失敗し、 errno に E2BIG が設定される。

MSG_COPY が msgflg に指定されていない場合 (下記参照)、 msgtyp 引数には要求するメッセージの型を指定する。 型は以下のように指定する:

• msgtyp が 0 ならば、キューの最初にあるメッセージが読み込まれる。
• msgtyp が 0 より大きい場合、 msgflg に MSG_EXCEPT が指定されていなければ、 msgtyp 型のキューの最初のメッセージが読み込まれる。 MSG_EXCEPT が指定された場合は、 msgtyp 型以外のキューの最初のメッセージが読み込まれる。
• msgtyp が 0 より小さければ、 msgtyp の絶対値以下で最も小さい型を持つキューの最初のメッセージが読み込まれる。

msgflg 引数には、以下のフラグを任意の数だけ (0個も可)、これらの OR で指定する:

IPC_NOWAIT

キューに要求された型のメッセージがない場合には直ちに返る。 システムコールは失敗し、 errno には ENOMSG が設定される。

MSG_COPY (Linux 3.8 以降)

キューの中で msgtyp で指定した位置にあるメッセージのコピーを、キューを変更せずに (非破壊的に) 取り出す (メッセージの位置は 0 から順番に番号が割り当てられる)。

このフラグは IPC_NOWAIT と組み合わせて指定しなければならない。 その結果、指定した位置にメッセージがなかった場合、呼び出しはエラー ENOMSG ですぐに失敗する。 MSG_COPY と MSG_EXCEPT は msgtyp の意味を相容れない方法で使用するため、この二つのフラグの両方を msgtyp に指定することはできない。

MSG_COPY フラグは、 カーネルのチェックポイント復元 (checkpoint-restore) 機能の実装のために追加された。 このフラグはカーネルが CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE オプションを有効にして作成された場合にのみ利用できる。

MSG_EXCEPT

0 より大きな msgtyp と一緒に使用して、 msgtyp 以外のキューの最初のメッセージを読み込む。

MSG_NOERROR

msgsz バイトよりも長かった場合はメッセージのテキストを切り詰める。

要求された型のメッセージが存在せず、 msgflg に IPC_NOWAIT が指定されていなかった場合、呼び出し元プロセスは 以下のいずれかの状況になるまで停止 (block) される:

• 要求している型のメッセージがキューへ入れられた。
• メッセージキューがシステムから削除された。 この場合、システムコールは失敗し、 errno に EIDRM が設定される。
• 呼び出し元プロセスがシグナルを捕獲した。 この場合、システムコールは失敗し、 errno に EINTR が設定される。 (msgrcv() は、たとえシグナルハンドラーの設定時に SA_RESTART を指定していたとしても、シグナルハンドラーによって割り込まれた後で 自動的に再スタートすることは決してない。)

正常に終了した場合、メッセージキューのデータ構造体は以下のように 更新される:

msg_lrpid には呼び出し元プロセスのプロセス ID が設定される。

msg_qnum は 1 減算される。

msg_rtime には現在の時刻が設定される。

プログラムのソース

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
struct msgbuf {
    long mtype;
    char mtext[80];
};
static void
usage(char *prog_name, char *msg)
{
    if (msg != NULL)
        fputs(msg, stderr);
    fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", prog_name);
    fprintf(stderr, "Options are:\n");
    fprintf(stderr, "-s        send message using msgsnd()\n");
    fprintf(stderr, "-r        read message using msgrcv()\n");
    fprintf(stderr, "-t        message type (default is 1)\n");
    fprintf(stderr, "-k        message queue key (default is 1234)\n");
    exit(EXIT_FAILURE);
}
static void
send_msg(int qid, int msgtype)
{
    struct msgbuf msg;
    time_t t;
    msg.mtype = msgtype;
    time(&t);
    snprintf(msg.mtext, sizeof(msg.mtext), "a message at %s",
            ctime(&t));
    if (msgsnd(qid, &msg, sizeof(msg.mtext),
                IPC_NOWAIT) == -1) {
        perror("msgsnd error");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    printf("sent: %s\n", msg.mtext);
}
static void
get_msg(int qid, int msgtype)
{
    struct msgbuf msg;
    if (msgrcv(qid, &msg, sizeof(msg.mtext), msgtype,
               MSG_NOERROR | IPC_NOWAIT) == -1) {
        if (errno != ENOMSG) {
            perror("msgrcv");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        printf("No message available for msgrcv()\n");
    } else
        printf("message received: %s\n", msg.mtext);
}
int
main(int argc, char *argv[])
{
    int qid, opt;
    int mode = 0;               /* 1 = send, 2 = receive */
    int msgtype = 1;
    int msgkey = 1234;
    while ((opt = getopt(argc, argv, "srt:k:")) != -1) {
        switch (opt) {
        case 's':
            mode = 1;
            break;
        case 'r':
            mode = 2;
            break;
        case 't':
            msgtype = atoi(optarg);
            if (msgtype <= 0)
                usage(argv[0], "-t option must be greater than 0\n");
            break;
        case 'k':
            msgkey = atoi(optarg);
            break;
        default:
            usage(argv[0], "Unrecognized option\n");
        }
    }
    if (mode == 0)
        usage(argv[0], "must use either -s or -r option\n");
    qid = msgget(msgkey, IPC_CREAT | 0666);
    if (qid == -1) {
        perror("msgget");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if (mode == 2)
        get_msg(qid, msgtype);
    else
        send_msg(qid, msgtype);
    exit(EXIT_SUCCESS);
}