IPC(5)

名前
ipc - System V プロセス間通信機構

書式
# include <sys/types.h>
# include <sys/ipc.h>
# include <sys/msg.h>
# include <sys/sem.h>
# include <sys/shm.h>

説明
このマニュアル・ページは System V プロセス間通信機構の Linux に おける実装を説明する。 このプロセス間通信機構(interprocess communication mechanism)には、 メッセージ・キュー(message queue)、セマフォー集合(semaphore set)、 共有メモリ・セグメント(shared memory segment)などがある。以下で 資源(resource) という用語を使用した場合にはこれらの機構のどれかを意味する。

  資源へのアクセス許可
システムのそれぞれの資源は、ipc への操作を許可するかどうかを決定する ための情報を共通の構造体 struct ipc_perm に格納して使用する。 ipc_perm 構造体は、ヘッダーファイルの <sys/ipc.h> に定義されており、以下のメンバーが含まれている:

    ushort cuid; /* 作成者のユーザーID */
    ushort cgid; /* 作成者のグループID */
    ushort uid; /* 所有者のユーザーID */
    ushort gid; /* 所有者のグループID */
    ushort mode; /* 読み書きの許可 */

ipc_perm 構造体の mode メンバーは以下の 9 ビットで、プロセスの ipc システム・コール による資源へのアクセス許可を定義する。 許可は以下のように解釈される:

	0400	ユーザーによる読み込み。
	0200	ユーザーによる書き込み。

	0040	グループによる読み込み。
	0020	グループによる書き込み。

	0004	他人による読み込み。
	0002	他人による書き込み。

システムはビット 0100, 0010, 0001 (実行ビット) は使用しない。 さらに、セマフォーの場合には "書き込み(write)" は実際には "変更(alter)" を意味する。

同じヘッダーファイルには以下のシンボルの定義が含まれている:

IPC_CREAT
    キー(key)が存在しない場合には新たなエントリを作成する。

IPC_EXCL
    キー(key)が存在する場合には失敗する。

IPC_NOWAIT
    要求が待たされる場合にはエラーになる。

IPC_PRIVATE
    プライベート・キー。

IPC_RMID
    資源を削除する。

IPC_SET
    資源にオプションを設定する。

IPC_STAT
    資源のオプションを取得する。

IPC_PRIVATE は key_t 型である。その他の全てのシンボルはフラグ・フィールドとして int 変数に OR 演算で格納することができる。

  メッセージ・キュー
メッセージ・キューは正の整数 (msqid) によって識別され、 <sys/msg.h> に定義されている構造体 struct msquid_ds に結びつけられている。 この構造体は以下のメンバーを含んでいる:

    struct ipc_perm msg_perm;
    ushort msg_qnum; /* キューにあるメッセージの数 */
    ushort msg_qbytes; /* キューの最大バイト数 */
    ushort msg_lspid; /* 最後に msgsnd をした PID */
    ushort msg_lrpid; /* 最後に msgrcv をした PID */
    time_t msg_stime; /* 最後に msgsnd をした時間 */
    time_t msg_rtime; /* 最後に msgrcv をした時間 */
    time_t msg_ctime; /* 最後に変更された時間 */

msg_perm
    メッセージ・キューへのアクセス許可を指定する ipc_perm 構造体。

msg_qnum
    現在、このメッセージ・キューにあるメッセージの数。

msg_qbytes
    メッセージ・キューに入れることができるメッセージの最大バイト数。

msg_lspid
    最後に msgsnd システム・コールを行なったプロセスの ID。

msg_lrpid
    最後に msgrcv システム・コールを行なったプロセスの ID。

msg_stime
    最後に msgsnd システム・コールを行なった時間。 msg_rtime 最後に msgcv を行なった時間。

msg_ctime
    最後に msqid_ds 構造体のメンバーが変更された時間。

  セマフォー集合
セマフォー集合は正の整数 (semid) によって識別され、 <sys/sem.h> に定義されている構造体 struct semid_ds に結びつけられている。 この構造体は以下のメンバーを含んでいる:

    struct ipc_perm sem_perm;
    time_t sem_otime; /* 最後に操作した時間 */
    time_t sem_ctime; /* 最後に変更した時間 */
    ushort sem_nsems; /* 集合の中にあるセマフォー数 */

sem_perm
    セマフォー集合へのアクセス許可を指定する ipc_perm 構造体。

sem_otime
    最後に semop システム・コールを行なった時間。

sem_ctime
    最後に semctl を行なって上記の構造体のメンバーを変更するか、セマフォー集合に属する セマフォーを変更した時間。

sem_nsems
    セマフォー集合の中にあるセマフォーの数。 集合の中にあるそれぞれのセマフォーは負でない整数によって参照され、 0 から sem_nsems-1 までの番号を持つ。

セマフォーは struct sem 型のデータ構造体であり、以下のメンバーを含んでいる:

    ushort semval; /* セマフォーの値 */
    short sempid; /* 最後に操作したプロセス ID */
    ushort semncnt; /* semval の増加を待つ数 */
    ushort semzcnt; /* semval = 0 を待つ数 */

semval
    セマフォー値: 負でない整数。

sempid
    このセマフォーを最後に操作したプロセスの ID。

semncnt
    semval の値が増加するを待って停止しているプロセスの数。

semznt
    semval が 0 になるのを待って停止しているプロセスの数。

  共有メモリ・セグメント
共有メモリ・セグメトは正の整数 (shmid) によって識別され、 <sys/shm.h> に定義されている struct shmid_ds 構造体に結びつけれれている。 この構造体は以下のメンバーを含んでいる:

    struct ipc_perm shm_perm;
    int shm_segsz; /* セグメントのサイズ */
    ushort shm_cpid; /* 作成者のプロセス ID */
    ushort shm_lpid; /* 最後に操作したプロセス ID */
    short shm_nattch; /* 現在、付加している数 */
    time_t shm_atime; /* 最後に付加した時間 */
    time_t shm_dtime; /* 最後に分離した時間 */
    time_t shm_ctime; /* 最後に変更した時間 */

shm_perm
    共有メモリ・セグメントへのアクセス許可を指定した ipc_perm 構造体。

shm_segsz
    共有メモリ・セグメントのバイト数。

shm_cpid
    共有メモリ・セグメントを作成したプロセスの ID。

shm_lpid
    最後に shmat または shmdt システム・コールを実行したプロセスの ID。

shm_nattch
    この共有メモリ・セグメントをメモリに付加(attach)しているプロセスの数。

shm_atime
    最後に shmat システム・コールを行なった時間。

shm_dtime
    最後に shmdt システム・コールを行なった時間。

shm_ctime
    最後に shmctl システム・コールを行なって、 shmid_ds 構造体を変更した時間。

関連項目
ftok(3), msgctl(2), msgget(2), msgrcv(2), msgsnd(2), semctl(2), semget(2), semop(2), shmat(2), shmctl(2), shmget(2), shmdt(2).