差分
プロセス間通信
,/* UNIXドメインソケット (ローカルIPC) */
== IPCとは ==
* ローカルマシン内(もちろん動いているカーネルは1つという前提)で動作しているプロセス間での通信。
ここでのプロセス通信(InterProcess Communication / IPC )とは、名前つき<ref> LinuxのIPCについては次の発表スライドが参考になります。 Michael Kerrisk, "An introduction toパイプLinux IPC", linux.conf.au 2013 http://man7.org/conf/lca2013/IPC_Overview-LCA-2013-printable.pdf </ref>とは、名前つきパイプ(named pipe)、pipe、UNIXドメインソケット(ローカルIPC)、セマフォー、やあるいはシェアードメモリなどを指しています。これらにより高速にプロセス間でデータをやりとりするためのメカニズムと捉えます。Linuxでは、セマフォー<ref>Linuxのセマフォーに関しては次のWebサイトが詳しい。 http://www.linuxdevcenter.com/pub/a/linux/2007/05/24/semaphores-in-linux.html</ref>やあるいはシェアードメモリなどを指しています。これらにより高速にプロセス間でデータをやりとりするためのメカニズムと捉えます。Linuxでは、System Vで使われていたプロセス間通信の機能、4.2BSDで採り入れられたソケット、名前つきパイプが使えます。2BSDで採り入れられたソケット、名前つきパイプが使えます。
プロセス間通信の機能というと、System Vで使われていたプロセス間通信の機能Vで使われていたプロセス間通信の機能(System V IPC)のセマフォー<ref>セマフォーとは、元々は列車運行で列車が単線の区間に入ることを許されているか、あるいは待つのかを示す信号機なのだそうです。</ref>(semaphore)、メッセージキュー(message
queues)、シェアードメモリ(shared memory)が有名です。
== POSIX IPC ==
== 名前つきパイプ (named pipe) ==
その前にパイプを説明しましょう。コマンドラインでのシェルが持つパイプは、前のコマンドの標準出力を後ろのコマンドの標準入力にするというものです。使い勝手は、まるっきりファイルです。 現在のディレクトリにあるファイル数をカウントする<pre class="bash">
% ls | wc
</pre>
FIFO(First-In-First-Out)である名前つきパイプを作ります。これはファイルのように名前でアクセスできるFIFOの性質を持った双方向パイプを作ります。である名前つきパイプを作ります。これはファイルのように名前でアクセスできるFIFOの性質を持った双方向パイプを作ります。
まずコマンド mkfifo で名前つきパイプのファイルを作ります。ファイルといってもアクセスのために名前だけあって実態はパイプです。 で名前つきパイプのファイルを作ります。ファイルといってもアクセスのために名前だけあって実態はパイプです。 ls -l で見ると先頭がpがあるので、名前つきパイプであることがわかります。あとls で見ると先頭がpがあるので、名前つきパイプであることがわかります。あとls -Fとしてみると、npの後ろにFとしてみると、npの後ろに"|"がついて出力されます。これは名前つきパイプ(FIFO) のファイルであるという意味です。
名前付きパイプのファイルを作る
<pre class="bash">
$ mkfifo np
$ ls -l np
$ ls -F np
np|
</pre>
この状態で2つのshellウインドウを開いてみてください。一つはnpを読む、もう一つではnpに書き込むことをしてみます。
$ cat np
abcdef <-- 表示される
123456 <-- 表示される
$ <-- 終了する
$ cat > np
abcdef <--入力
^D <-- ^Dで終了
$
</pre>
== UNIXドメインソケット (ローカルIPC) ==
これはTCP/IPネットワーク接続の機能のインタフェースと同じものを用意して、しかし、データはローカルなプロセス間通信に使おうというものです。元々はUNIXドメインソケットと呼んでいたのですが、Posix ではUNIXに依存しないのでローカルIPC という呼び方をしています。しかし、その呼ばれ方はあまりにも知られていないので、カッコつきでIPネットワーク接続の機能のインタフェースと同じものを用意して、しかし、データはローカルなプロセス間通信に使おうというものです。元々はUNIXドメインソケットという形でBSD 4.xに組み込まれましたが、Posix はUNIXに依存しないのでローカルIPC という呼び方をしています。しかし、少なくとも筆者の知っている範囲のUNIXユーザはUNIXドメインソケットと読んでいるので、カッコつきで(UNIXドメインソケットローカルIPC)と並べて置きました。としました。
;補足: POSIXでは「ローカルIPC」という呼び方をしますが、UNIX流ではUNIXドメインソケットと呼びます。POSIXでは「ローカルIPC」という呼び方をしますが、UNIX流ではUNIXドメインソケットと呼びます。
socket(2)、bind(2)、accept(2)のようにTCP/IPの通信を行うやり方は、今までのUNIXとはセマンティクス(意味的なもの)が違います。UNIXが、すべてを名前つきパイプのように名前空間でアクセスしようとするのに対して、TCPIPの通信を行うやり方は、TCP/IPが現れる以前のUNIXとはセマンティクス(意味的なもの)が違います。UNIXが、すべてを名前空間でアクセスしようとするのに対して、TCP/IP のような通信系のやり方は、一々、IPアドレスやポート番号を指定しなければいけません。のような通信系のやり方は、一々、IPアドレスやポート番号を指定しなければいけません。
....
ソケットをAF_LOCALで作成し、sun_familyをAF_LOCALに指定し、sun_path の部分にファイルパスを書きバインドすると、そのパスにファイルに見えるソケットが出来ます。こうすれば、あとのデータの送信/受信に関係するプログラムの構造はTCPの部分にファイルパスを書きバインドすると、そのパスにファイルに見えるソケットが出来ます。こうすれば、あとのデータの送信/受信に関係するプログラムの構造はTCP/IPと同じに作れます。その面ではインターネット経由でアクセスするプログラムとローカルにアクセスするプログラムが同じ構造で作れる利点があります。IPと同じに作れます。その面ではインターネット経由でアクセスするプログラムとローカルにアクセスするプログラムが同じ構造で作れる利点があります。
ログを出力するデバイスのように見せかけているソケット
<pre class="bash">
$ ls -lF /dev/log
srw-rw-rw- 1 root root 0 Aug 23 14:13 /dev/log=
</pre>
$ ls -lF /tmp/jd_sockV4
srwxr-xr-x 1 wnn nogroup 0 Sep 21 13:48 /tmp/jd_sockV4=
$ cat /tmp/jd_sockV4
cat: /tmp/jd_sockV4: No such device or address
</pre>
これらはIPスタックを経由しません。IPは複数の独立したホストがあり、ネットワーク構築された世界をIPパケットが中継されていくモデルです。そのためにIPパケットを処理するためには、そのための処理がなされます。一方、UNIXドメインソケットには、そんな付加する情報をつけたり処理したりする必要はありません。よって高速に処理することが可能になります。
== 脚注 ==
<references/>
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