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名前
shmget - System V 共有メモリーセグメントを割り当てる
書式
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
説明
shmget() returns the identifier of the System V shared memory segment associated with the
value of the argument key. It may be used either to obtain the identifier of a previously
created shared memory segment (when shmflg is zero and key does not have the value
IPC_PRIVATE), or to create a new set.
key の値が IPC_PRIVATE の場合、もしくは key に対応する共有メモリーセグメントが存在せず、
shmflg に IPC_CREAT が指定されていた場合、 新しい共有メモリーセグメントを作成する。 作成さ
れる共有メモリーセグメントは、 size 引数の値を PAGE_SIZE の倍数へと切り上げた (round up)
大きさとなる。
shmflg に IPC_CREAT と IPC_EXCL の両方が指定された場合、 key に対応する共有メモリーセグメ
ントが既に存在すると、 shmget() は失敗し、 errno に EEXIST が設定される (これは open(2)
に O_CREAT | O_EXCL を指定した場合の動作と同じである)。
shmflg は以下の内容から構成される:
IPC_CREAT
新しいセグメントを作成する。このフラグが指定されなかった場合、 shmget() は key に
対応するセグメントを探し、 ユーザーがそのセグメントにアクセスする許可があるかどうか
をチェックする。
IPC_EXCL
このフラグは IPC_CREAT とともに使用し、 この呼び出しで確実にセグメントが作成される
ようにする。 セグメントが既に存在した場合には、 呼び出しは失敗する。
SHM_HUGETLB (Linux 2.6 以降)
"ヒュージページ (huge page)" を使うセグメントを割り当てる。詳細な情報は、Linux カー
ネルソースのファイル Documentation/admin-guide/vm/hugetlbpage.rst を参照。
SHM_HUGE_2MB, SHM_HUGE_1GB (Linux 3.8 以降)
Used in conjunction with SHM_HUGETLB to select alternative hugetlb page sizes
(respectively, 2 MB and 1 GB) on systems that support multiple hugetlb page sizes.
More generally, the desired huge page size can be configured by encoding the base-2
logarithm of the desired page size in the six bits at the offset SHM_HUGE_SHIFT.
Thus, the above two constants are defined as:
#define SHM_HUGE_2MB (21 << SHM_HUGE_SHIFT)
#define SHM_HUGE_1GB (30 << SHM_HUGE_SHIFT)
For some additional details, see the discussion of the similarly named constants in
mmap(2).
SHM_NORESERVE (Linux 2.6.15 以降)
このフラグは、 mmap(2) の MAP_NORESERVE フラグと同じ役割を果たす。 このセグメント
に対するスワップ空間の予約を行わない。 スワップ空間を予約した場合は、そのセグメント
の変更が必ず成功することが 保証される。スワップ空間の予約を行わなかった場合は、物理
メモリーに空きが ないと書き込み時に SIGSEGV を受け取る可能性がある。 proc(5) にあ
る /proc/sys/vm/overcommit_memory ファイルに関する議論も参照のこと。
上記のフラグに加えて、 shmflg の下位 9 ビットは、所有者、グループ、その他への許可を指定す
る。 これらのビットは open(2) の mode 引数と同じ形式で同じ意味を持つ。 今のところ、システ
ムは実行 (execute) 許可を参照しない。
共有メモリーセグメントが新たに作成される際、 共有メモリーセグメントの内容は 0 で初期化さ
れ、 関連情報を保持するデータ構造体 shmid_ds は以下のように初期化される。
• shm_perm.cuid と shm_perm.uid に呼び出し元プロセスの実効 (effective) ユーザーID を設定す
る。
• shm_perm.cgid と shm_perm.gid に呼び出し元プロセスの実効グループID を設定する。
• shm_perm.mode の下位 9 ビットに shmflg の下位 9 ビットを設定する。
• shm_segsz に size の値を設定する。
• shm_lpid, shm_nattch, shm_atime, shm_dtime に 0 を設定する。
• shm_ctime に現在の時刻を設定する。
共有メモリーセグメントが既に存在する場合、アクセス許可の検査と、 破壊 (destruction) マーク
がつけられていないかのチェックが行われる。
返り値
成功の場合、有効な共有メモリーセグメントの識別子が返される。 エラーの場合、 -1 が返り、
errno にエラーを示す値が設定される。
エラー
失敗した場合は errno が以下のどれかに設定される:
EACCES The user does not have permission to access the shared memory segment, and does not
have the CAP_IPC_OWNER capability in the user namespace that governs its IPC
namespace.
EEXIST IPC_CREAT と IPC_EXCL が shmflg に指定されたが、 key に対応する共有メモリーセグメン
トはすでに存在する。
EINVAL 新しいセグメントを作成しようとしたが、 size が SHMMIN より小さいか SHMMAX よりも大
きかった。
EINVAL 指定された key に対応するセグメントが既に存在するが、 size がそのセグメントのサイズ
よりも大きかった。
ENFILE システム全体でオープンされているファイルの総数が上限に達した。
ENOENT 指定された key に対応するセグメントが存在せず、 IPC_CREAT も指定されていなかった。
ENOMEM セグメントの管理情報 (overhead) に割り当てるメモリーがなかった。
ENOSPC システム全体の共有メモリーセグメント数の制限 (SHMMNI) に達した、または要求された
size のセグメントの割り当てが システム全体の共有メモリーサイズの制限 (SHMALL) を超
過した。
EPERM SHM_HUGETLB フラグが指定されたが、呼び出し元には権限がなかった (CAP_IPC_LOCK ケーパ
ビリティを持っていなかった)。
準拠
POSIX.1-2001, POSIX.1-2008, SVr4.
SHM_HUGETLB と SHM_NORESERVE は Linux での拡張である。
注意
Linux や POSIX の全てのバージョンでは、 <sys/types.h> と <sys/ipc.h> のインクルードは必要
ない。しかしながら、いくつかの古い実装ではこれらのヘッダーファイルのインクルードが必要であ
り、 SVID でもこれらのインクルードをするように記載されている。このような古いシステムへの移
植性を意図したアプリケーションではこれらのファイルをインクルードする必要があるかもしれな
い。
IPC_PRIVATE はフラグではなく key_t 型である。 この特別な値が key に使用された場合は、
shmget() は shmflg の下位 9 ビットを除いた全てを無視し、 新しい共有メモリーセグメントを作
成する。
共有メモリーの上限
shmget() コールに影響する共有メモリーセグメント資源の制限は以下の通りである:
SHMALL 共有メモリーの全使用量のシステム全体での上限値。 システムページサイズが単位である。
Linux では、この上限値は /proc/sys/kernel/shmall 経由で参照したり、変更したりでき
る。 Linux 3.16 以降では、 この上限値のデフォルト値は以下のとおりである。
ULONG_MAX - 2^24
この値は割り当てに関する上限としては適用されない (なお、この値は 32 ビットシステム
にも 64 ビットシステムにも適したものになっている)。 ULONG_MAX ではなく、この値が選
ばれたのは、 古いアプリケーションが最初に現在の値を確認せずに既存の上限をそのまま増
やしてしまっても問題が起こらないようなデフォルト値を選んだからである。 このようなア
プリケーションでは、 上限を ULONG_MAX に設定すると値がオーバーフローしてしまうこと
になる。
Linux 2.4 から Linux 3.15 では、この上限のデフォルト値は以下であった。
SHMMAX / PAGE_SIZE * (SHMMNI / 16)
SHMMAX と SHMMNI が変更されないとすると、 この式の結果に (バイト単位の値を得るため
に) ページサイズを掛け算すると、 全ての共有メモリーセグメントで使用される全メモリー
の上限として、 8 GB という値が得られる。
SHMMAX 1 つの共有メモリーセグメントの最大サイズ (バイト数)。
Linux では、この上限値は /proc/sys/kernel/shmmax 経由で参照したり、変更したりでき
る。 Linux 3.16 以降では、 この上限値のデフォルト値は以下のとおりである。
ULONG_MAX - 2^24
この値は割り当てに関する上限としては適用されない (なお、この値は 32 ビットシステム
にも 64 ビットシステムにも適したものになっている)。 (ULONG_MAX ではなく) このデフォ
ルト値が使われている理由については SHMALL の説明を参照。
Linux 2.2 から Linux 3.15 までは、この上限値のデフォルト値は 0x2000000 (32 MB) で
あった。
共有メモリーセグメントの一部分だけをマッピングすることはできないので、 使用可能なセ
グメントの最大サイズには仮想メモリーの総量という別の上限が適用される。 例えば、i386
ではマッピング可能な最大セグメントの大きさはおおよそ 2.8 GB で、 x86-64 では上限は
おおよそ 127TB である。
SHMMIN 共有メモリーセグメントのバイト単位の大きさの下限: 実装依存 (現在は 1 バイトだが、実
質的な最小サイズは PAGE_SIZE である)。
SHMMNI システム全体の共有メモリーセグメント数の上限値。 この上限値のデフォルトは、 Linux
2.2 以降では 128、 Linux 2.4 以降で 4096 である。
Linux では、この上限値は /proc/sys/kernel/shmmni 経由で参照したり、変更したりでき
る。
プロセス当りの共有メモリーセグメントの個数の最大値 (SHMSEG) に関する実装上の制限はない。
Linux での注意
バージョン 2.3.30 までは、Linux は 削除が予定されている共有メモリーセグメントに対して
shmget() が行われると EIDRM を返していた。
バグ
IPC_PRIVATE という名前を選んだのはおそらく失敗であろう。 IPC_NEW の方がより明確にその機能
を表しているだろう。
例
shmop(2) を参照。
関連項目
memfd_create(2), shmat(2), shmctl(2), shmdt(2), ftok(3), capabilities(7), shm_overview(7),
sysvipc(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 5.10 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 https://www.kernel.org/doc/man-pages/ に書かれている。