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名前
getrlimit, setrlimit, prlimit - 資源の制限を取得/設定する
書式
#include <sys/time.h>
#include <sys/resource.h>
int getrlimit(int resource, struct rlimit *rlim);
int setrlimit(int resource, const struct rlimit *rlim);
int prlimit(pid_t pid, int resource, const struct rlimit *new_limit,
struct rlimit *old_limit);
glibc 向けの機能検査マクロの要件 (feature_test_macros(7) 参照):
prlimit(): _GNU_SOURCE && _FILE_OFFSET_BITS == 64
説明
getrlimit() と setrlimit() はそれぞれ資源 (resource) の制限 (limit) の設定と取得を行う。
各リソースには、それに対応するソフトリミッ トとハードリミットがあり、 rlimit 構造体で定義
される:
struct rlimit {
rlim_t rlim_cur; /* ソフトリミット */
rlim_t rlim_max; /* ハードリミット
(rlim_cur より小さくない) */
};
ソフトリミットは、カーネルが対応するリソースに対して課す制限値である。 ハードリミットはソ
フトリミットの上限として働く。 特権を持たないプロセスは、ソフトリミットの値を 0 からハード
リミットの範囲に設定することと、 ハードリミットを下げることのみができる (一度下げたハード
リミットは上げられない)。 特権プロセス (Linux では CAP_SYS_RESOURCE ケーパビリティ
(capability) を持つプロセス) は ソフトリミットとハードリミットを自由に変更できる。
値 RLIM_INFINITY はリソースに制限がないことを表す (この値は getrlimit() が返す構造体と
setrlimit() に渡す構造体の両方で使用される)。
resource 引き数は次のいずれか 1 つである。
RLIMIT_AS
プロセスの仮想メモリー (アドレス空間) の最大サイズ (バイト単位)。 この制限は
brk(2), mmap(2), mremap(2) の呼び出しに影響し、この制限を超えた場合は エラー
ENOMEM で失敗する。 また自動的なスタック拡張にも失敗する (さらに sigaltstack(2) を
使った代替スタックを利用可能にしていなかった場合には、 SIGSEGV を生成してそのプロセ
スを kill する)。 この値は long 型なので、32 ビットの long 型を持つマシンでは、 こ
の制限は最大で 2 GiB になるか、この資源が無制限になる。
RLIMIT_CORE
core ファイルの最大サイズ (core(5) 参照)。 0 の場合、core ファイルは生成されない。
0 以外の場合、このサイズより大きいダンプは切り詰められる。
RLIMIT_CPU
CPU 時間の上限 (秒数)。プロセスがソフトリミットに達した場合に、 SIGXCPU シグナルを
送る。このシグナルに対するデフォルトの動作は、 プロセスの終了である。ただし、シグナ
ルをキャッチして、ハンドラーがメイン プログラムに制御を返すこともできる。プロセスが
CPU 時間を使い続けた 場合は、ハードリミットに達するまで 1 秒毎にプロセスに SIGXCPU
を送り、 ハードリミットに達すると SIGKILL を送る。 (ソフトリミットを超過したときの
動作は、 Linux における動作である。ソフ トリミットを超えて CPU 時間を使い続けるプロ
セスの扱い方についての実装は 変化してきている。 このシグナルをキャッチする必要のあ
る 移植性を考えた アプリケーションでは、 最初に SIGXCPU を受け取った時点で正しく終
了 すべきである。)
RLIMIT_DATA
プロセスのデータセグメント (初期化されたデータ・初期化されていないデータ・ヒープ)
の最大値。 このリミットは brk(2) と sbrk(2) の呼び出しに影響する。 これらの関数
は、このリソースのソフトリミットに達すると、 エラー ENOMEM で失敗する。
RLIMIT_FSIZE
プロセスが作成できるファイルサイズの最大値。 このサイズを超えてファイルを拡張する
と、 SIGXFSZ シグナルを送る。 デフォルトでは、このシグナルはプロセスを終了する。 プ
ロセスをキャッチすることもできるが、 関連するシステムコール (write(2), truncate(2)
など) はエラー EFBIG で失敗する。
RLIMIT_LOCKS (初期の Linux 2.4 のみ)
このプロセスが実行できる flock(2) ロック数と fcntl(2) リース数の合計値を制限す
る。
RLIMIT_MEMLOCK
RAM 内にロックできるメモリーの最大バイト数。 実際には、この制限はシステムページサイ
ズの最も近い倍数に 切り捨てて丸められる。 この制限は mlock(2), mlockall(2), mmap(2)
の MAP_LOCKED 操作に影響する。 Linux 2.6.9 以降では shmctl(2) SHM_LOCK 操作にも影
響する。 この操作は呼び出し元プロセスの実 (real) ユーザー ID にロックされる 共有メ
モリーセグメント (shmget(2) を参照) の合計バイト数の最大値を設定する。 shmctl(2)
SHM_LOCK によるロックは、 mlock(2), mlockall(2), mmap(2) の MAP_LOCKED によって確
立されるプロセス毎のメモリーロックとは分けて数える。 1 つのプロセスはこの制限までの
バイトをロックできる。 この制限には 2 つの種類がある。 2.6.9 より前の Linux カーネ
ル では、 この制限は特権プロセスによってロックされるメモリーの合計を制御していた。
Linux 2.6.9 以降では、特権プロセスがロックするメモリーの合計に制限はなく、 代わりに
この制限は非特権プロセスがロックするメモリーの合計に 適用されるようになった。
RLIMIT_MSGQUEUE (Linux 2.6.8 以降)
呼び出し元プロセスの実ユーザー ID に対して、 POSIX メッセージキューのために確保でき
るバイト数の制限を指定する。 この制限は mq_open(3) に対して適用される。 ユーザーが
作成した各々のメッセージキューのバイト数は 以下の式により計算され、(そのキューが削
除されるまでの間) この制限の計算対象に含められる。
Linux 3.5 以降:
bytes = attr.mq_maxmsg * sizeof(struct msg_msg) +
min(attr.mq_maxmsg, MQ_PRIO_MAX) *
sizeof(struct posix_msg_tree_node)+
/* オーバーヘッド分 */
attr.mq_maxmsg * attr.mq_msgsize;
/* メッセージデータ分 */
Linux 3.4 以前:
bytes = attr.mq_maxmsg * sizeof(struct msg_msg *) +
/* オーバーヘッド分 */
attr.mq_maxmsg * attr.mq_msgsize;
/* メッセージデータ分 */
ここで attr は mq_attr 構造体であり、 mq_open(3) の第 4 引き数として指定される。
また、構造体 msg_msg と posix_msg_tree_node はカーネル内部の構造体である。
上記の式での「オーバーヘッド」加算分は、実装において必要となるオーバーヘッドを考慮
したものである。 また、これにより、ユーザーが長さ 0 のメッセージを無制限に作れない
ことが保証される (このようなメッセージであっても、 記録のためのオーバーヘッドでシス
テムメモリーを消費する)。
RLIMIT_NICE (Linux 2.6.12 以降, 下記の「バグ」の節も参照)
setpriority(2) や nice(2) を使って引き上げられるプロセスの nice 値の上限を指定す
る。 nice 値の実際の上限は 20 - rlim_cur で計算される (このような変な状況は、リソー
ス制限値として負の数を指定できないため 発生する。通常、負の値は特別な意味を持ってい
るからである。 例えば、通常は RLIM_INFINITY の値は -1 である)。
RLIMIT_NOFILE
このプロセスがオープンできるファイルディスクリプター数の最大値より 1 大きい値を指定
する。 (open(2), pipe(2), dup(2) などにより) この上限を超えようとした場合、エラー
EMFILE が発生する (歴史的に、BSD ではこの上限は RLIMIT_OFILE という名前となってい
る)。
RLIMIT_NPROC
呼び出したプロセスの実ユーザー ID で作成できる最大プロセス数 (より正確には Linux で
はスレッド数)。 この上限に達すると、 fork(2) はエラー EAGAIN で失敗する。 この上限
値は、ケーパビリティ CAP_SYS_ADMIN か CAP_SYS_RESOURCE のどちらかを持つプロセスには
適用されない。
RLIMIT_RSS
プロセスの resident set (RAM 上に存在する仮想ページの数) の 上限を (ページ数で) 指
定する。 この制限は 2.4.30 より前でしか影響がなく、 madvise(2) に MADV_WILLNEED を
指定した関数コールにしか影響しない。
RLIMIT_RTPRIO (Linux 2.6.12 以降, バグの節も参照)
sched_setscheduler(2) や sched_setparam(2) を使って設定できる、そのプロセスのリア
ルタイム優先度の上限を指定する。
RLIMIT_RTTIME (Linux 2.6.25 以降)
リアルタイムスケジューリング方針でスケジューリングされるプロセスが ブロッキング型の
システムコールを呼び出さずに消費することのできる CPU 時間の合計についての上限を (マ
イクロ秒単位で) 指定する。 この上限の目的のため、プロセスがブロッキング型のシステム
コールを 呼び出す度に、消費された CPU 時間のカウントは 0 にリセットされる。 プロセ
スが CPU を使い続けようとしたが他のプロセスに置き換えられた (preempted) 場合や、そ
のプロセスのタイムスライスが満了した場合、 そのプロセスが sched_yield(2) を呼び出
した場合は、CPU 時間のカウントはリセットされない。
ソフトリミットに達すると、そのプロセスに SIGXCPU シグナルが送られる。そのプロセスが
このシグナルを捕捉するか 無視して、CPU 時間を消費し続けた場合には、 ハードリミット
に達するまで 1 秒に 1 回 SIGXCPU が生成され続けることになる。 ハードリミットに達し
た時点で、そのプロセスには SIGKILL シグナルが送られる。
この上限を意図的に使用するのは、暴走したリアルタイムプロセスを 停止して、システムが
動かなくなるのを避ける場合である。
RLIMIT_SIGPENDING (Linux 2.6.8 以降)
呼び出し元プロセスの実ユーザー ID に対して キューに入れられるシグナルの 数の制限を
指定する。この制限をチェックするため、標準シグナルとリアルタ イムシグナルの両方がカ
ウントされる。しかし、この制限は sigqueue(3) に対してのみ適用され、 kill(2) 使うこ
とで、そのプロセスに対してま だキューに入れられていない シグナルのインスタンスを
キューに入れることが できる。
RLIMIT_STACK
プロセススタックの最大サイズをバイト単位で指定する。 この上限に達すると、 SIGSEGV
シグナルが生成される。 このシグナルを扱うためには、 プロセスは代りのシグナルスタッ
ク (sigaltstack(2)) を使用しなければならない。
Linux 2.6.23 以降では、この制限はプロセスのコマンドライン引き数と環境変数 に使用さ
れる空間の合計サイズの上限の決定にも使用される。詳細については execve(2) を参照。
prlimit()
Linux 固有の prlimit() システムコールは、 setrlimit() と getrlimit の機能を合わせて拡張し
たものである。 このシステムコールを使って、任意のプロセスのリソース上限の設定と取得を行う
ことができる。
resource 引き数は setrlimit() や getrlimit() と同じ意味である。
new_limit 引き数が NULL 以外の場合、 new_limit が指す rlimit 構造体を使って resource のソ
フトリミットとハードリミットの新しい値が設定される。 old_limit 引き数が NULL 以外の場合、
prlimit() の呼び出しが成功すると、 resource の直前のソフトリミットとハードリミットが
old_limit が指す rlimit 構造体に格納される。
pid 引き数は呼び出しの操作対象となるプロセス ID を指定する。 pid が 0 の場合、呼び出しは呼
び出し元プロセスに対して適用される。 自分以外のプロセスのリソースの設定と取得を行うために
は、 呼び出し元プロセスが CAP_SYS_RESOURCE ケーパビリティを持っているか、 対象となるプロセ
スの実ユーザー ID、 実効ユーザー ID、 保存 set-user-ID が呼び出し元プロセスの実ユーザー ID
と一致し、 かつ、 対象となるプロセスの実グループ ID、 実効グループ ID、 保存 set-group-ID
が呼び出し元プロセスの実グループ ID と一致していなければならない。
返り値
成功した場合、これらのシステムコールは 0 を返す。 エラーの場合は -1 が返され、 errno が適
切に設定される。
エラー
EFAULT 場所を指すポインター引き数がアクセス可能なアドレス空間外を指している。
EINVAL resource で指定された値が有効でない。 または、 setrlimit() や prlimit() で、
rlim->rlim_cur が rlim->rlim_max よりも大きかった。
EPERM 非特権プロセスがハードリミットを増やそうとした。 この操作には CAP_SYS_RESOURCE ケー
パビリティが必要である。
EPERM 呼び出し元がハードリミット RLIMIT_NOFILE を /proc/sys/fs/nr_open (proc(5) 参照) で
定義される最大値より大きな値に増やそうとした。
EPERM (prlimit()) 呼び出し元のプロセスが pid で指定されたプロセスの上限を設定する許可を
持っていなかった。
ESRCH pid で指定された ID のプロセスが見つからなかった。
バージョン
prlimit() システムコールは Linux 2.6.36 以降で利用できる。 ライブラリのサポートは glibc
2.13 以降で利用できる。
準拠
getrlimit(), setrlimit(): SVr4, 4.3BSD, POSIX.1-2001.
prlimit(): Linux 固有。
RLIMIT_MEMLOCK と RLIMIT_NPROC は BSD から派生し、 POSIX.1-2001 には指定されていない。 こ
れらは BSD 系と Linux に存在するが、他の実装は少ない。 RLIMIT_RSS は BSD から派生
し、POSIX.1-2001 には指定されていない。 それにも関わらず多くの実装で存在する。
RLIMIT_MSGQUEUE, RLIMIT_NICE, RLIMIT_RTPRIO, RLIMIT_RTTIME, RLIMIT_SIGPENDING は Linux 固
有のものである。
注意
fork(2) で作成された作成された子プロセスは、 親プロセスのリソース制限を継承する。
execve(2) の前後でリソース制限は保存される。
リソースのソフトリミットをそのプロセスが現在のリソース使用量より小さい値に設定することはで
きる (但し、そのプロセスはそれ以降そのリソースの使用量を増やすことができなくなる)。
シェルのリソース制限は、シェルの組み込みコマンドである ulimit (csh(1) では limit ) を使っ
て設定することができる。 このシェルのリソース制限は、コマンドを実行してシェルが生成するプ
ロセス に引き継がれる。
Linux 2.6.24 以降では、 プロセスのリソース上限は /proc/[pid]/limits で知ることができる。
proc(5) 参照。
古いシステムでは、 setrlimit() と同様の目的を持つ関数 vlimit() が提供されていた。 後方互
換性のため、glibc でも vlimit() を提供している。 全ての新しいアプリケーションでは、
setrlimit() を使用すべきである。
C ライブラリとカーネル ABI の違い
バージョン 2.13 以降では、 glibc の getrlimit() と setrlimit() のラッパー関数はもはや対応
するシステムコールを呼び出さず、 代わりに「バグ」の節で説明されている理由から prlimit() を
利用している。
バグ
以前の Linux カーネルでは、プロセスがソフトまたはハード RLIMIT_CPU リミットに達した場合に
送られる SIGXCPU と SIGKILL シグナルが、本来送られるべき時点の 1 (CPU) 秒後に送られてしま
う。 これはカーネル 2.6.8 で修正された。
2.6.17 より前の 2.6.x カーネルでは、 RLIMIT_CPU リミットが 0 の場合、 (RLIM_INFINITY と同
じように) 「制限なし」と間違って解釈されていた。 Linux 2.6.17 以降では、リミットを 0 に設
定した場合にも 効果を持つようになっているが、実際にはリミットの値は 1 秒となる。
カーネル 2.6.12 には、 RLIMIT_RTPRIO が動作しないというバグがある。この問題はカーネル
2.6.13 で修正されている。
カーネル 2.6.12 では、 getpriority(2) と RLIMIT_NICE が返す優先度の範囲が一つずれてい
た。このため、nice 値の実際の上限が 19 - rlim_cur になってしまうという影響があった。これは
カーネル 2.6.13 で修正された。
Linux 2.6.12 以降では、 プロセスがその RLIMIT_CPU ソフトリミットに達し、 SIGXCPU に対して
シグナルハンドラーが設定されている場合、 シグナルハンドラーを起動するだけでなく、 カーネル
は 1 秒間ソフトリミットを増やす。 そのプロセスが CPU 時間を消費し続けている限り、 ハードリ
ミットに達するまで、この動作が繰り返される。 ハードリミットに達すると、その時点でプロセス
は kill される。 他の実装では、上記のような RLIMIT_CPU ソフトリミットの変更は行われず、 お
そらく Linux の動作は標準に準拠していない。 移植性が必要なアプリケーションではこの Linux
固有の動作を前提にするのは避けるべきである。 Linux 固有の上限 RLIMIT_RTTIME でも、 ソフト
リミットに達した場合に同じ動作となる。
2.4.22 より前のカーネルでは、 rlim->rlim_cur が rlim->rlim_max より大きかった場合、
setrlimit() での EINVAL エラーを検出できない。
32 ビットプラットフォームにおける「大きな」リソース上限値の表現
glibc の getrlimit() と setrlimit() ラッパー関数は、32 ビットプラットフォームであっても 64
ビットの rlim_t データ型を使用する。 しかし、 getrlimit() と setrlimit() システムコールで
使用される rlim_t データ型は (32 ビットの) unsigned long である。 さらに、 2.6.36 より前の
Linux では、 カーネルは 32 ビットプラットフォームではリソース上限を unsigned long として表
現している。 しかしながら、 32 ビットデータ型は十分な大きさではない。 ここで最も関係がある
上限値は RLIMIT_FSIZE である。 この上限はファイルサイズの最大値であり、実用性の面からは、
この上限をファイルオフセットを表現するのに使用されている型、 つまり 64 ビットの off_t
(_FILE_OFFSET_BITS=64 でコンパイルしたプログラムの場合)、 と同じ幅を持つ型、を使って表現す
べきである。
カーネルのこの制限に対する対策として、 プログラムがリソース上限を 32 ビットの unsigned
long で表現できる値よりも大きな値に設定しようとした際には、 glibc の setrlimit() ラッパー
関数はこの上限値を黙って RLIM_INFINITY に変換していた。 言い換えると、指定されたリソース上
限値は黙って無視されていた。
この問題は Linux 2.6.36 での以下の主な変更により解決された。
* 32 ビットプラットフォームであっても 64 ビットを使用するリソース上限の新しいカーネルでの
表現方法の追加。
* リソース上限の引き数として 64 ビット値を取る prlimit() システムコールの追加。
バージョン 2.13 以降の glibc では、 getrlimit() と setrlimit() システムコールの制限に対す
る回避手段として、 setrlimit() と getrlimit() を prlimit() を呼び出すラッパー関数として実
装している。
例
以下のプログラムに prlimit() の使用例を示す。
#define _GNU_SOURCE
#define _FILE_OFFSET_BITS 64
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/resource.h>
#define errExit(msg) do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); \
} while (0)
int
main(int argc, char *argv[])
{
struct rlimit old, new;
struct rlimit *newp;
pid_t pid;
if (!(argc == 2 || argc == 4)) {
fprintf(stderr, "Usage: %s <pid> [<new-soft-limit> "
"<new-hard-limit>]\n", argv[0]);
exit(EXIT_FAILURE);
}
pid = atoi(argv[1]); /* PID of target process */
newp = NULL;
if (argc == 4) {
new.rlim_cur = atoi(argv[2]);
new.rlim_max = atoi(argv[3]);
newp = &new;
}
/* Set CPU time limit of target process; retrieve and display
previous limit */
if (prlimit(pid, RLIMIT_CPU, newp, &old) == -1)
errExit("prlimit-1");
printf("Previous limits: soft=%lld; hard=%lld\n",
(long long) old.rlim_cur, (long long) old.rlim_max);
/* Retrieve and display new CPU time limit */
if (prlimit(pid, RLIMIT_CPU, NULL, &old) == -1)
errExit("prlimit-2");
printf("New limits: soft=%lld; hard=%lld\n",
(long long) old.rlim_cur, (long long) old.rlim_max);
exit(EXIT_FAILURE);
}
関連項目
prlimit(1), dup(2), fcntl(2), fork(2), getrusage(2), mlock(2), mmap(2), open(2),
quotactl(2), sbrk(2), shmctl(2), malloc(3), sigqueue(3), ulimit(3), core(5),
capabilities(7), signal(7)
この文書について
この man ページは Linux man-pages プロジェクトのリリース 3.79 の一部 である。プロジェクト
の説明とバグ報告に関する情報は http://www.kernel.org/doc/man-pages/ に書かれている。