[Linux] /dev/shmと/tmpの違いと役割

まえがき
tmpfs とは
- マウントされているデバイスとファイルシステムを調べる
/tmp
/var/tmp
/dev/shm
まとめ

まえがき

本記事では /dev/shm と /tmp の使い方や役割について調べてわかったことをご紹介。ディストリビューションによって扱われ方がそれぞれ微妙に違いがあるらしいが本稿執筆にあたっては Arch Linux をつかっている。

まずは /dev/shm /tmp 両方に使われている tmpfs ファイルシステムについて解説。

tmpfs とは

tmpfs は「temporary file storage」の略で多くの UNIX ライクなシステムにおいて利用できる仮想的な一時ファイルシステムだ。主にメインメモリにキャッシュなどを一時保存するのに用いられる。キャッシュファイルを HDD や SSD などの補助記憶装置に保存せずに利用する場合に使われることが多い。

tmpfs は ramfs の派生で容量の制限とスワップ領域への書き込みできる能力を追加されたものである。スワップ領域を使いたくない場合は ramfs でマウントするという選択肢があるがバッキングストア（予備領域）なしで物理メモリを一杯になるまで書き込み続けるという割と危険なファイルシステムなので root のみがアクセスできるように制限すべき。

繰り返しになるが tmpfs は厳密には RAM ディスクではなくファイルシステムである。デバイス扱いの RAM ディスクは予めフォーマットや確保する領域を予約しなければならないが、tmpfsはファイルシステムなのでフォーマットする必要がなく利用した分だけ領域を占領する。書き込みデータが確保されているメモリ容量を超えてしまったときはスワップ領域に書き込まれる。

マウントされているデバイスとファイルシステムを調べる

システムファイルおよびマウントされているデバイスなどを調べたい場合は df コマンドを使う。-h オプションを付与することで単位を読みやすく表示させることができる。

# df -h | grep tmpfs

ファイルシス   サイズ  使用  残り 使用% マウント位置
devtmpfs         4.0M     0  4.0M    0% /dev
tmpfs             16G  431M   16G    3% /dev/shm
tmpfs            6.3G  9.6M  6.3G    1% /run
tmpfs             16G  121M   16G    1% /tmp
tmpfs            3.2G  144K  3.2G    1% /run/user/1000

/dev/shm、/run、/tmp、/run/user/1000 と本システムでは4つの領域が tmpfs ファイルシステムでマウントされていることがわかる。

近年、これらのマウントポイントは systemd によってすべて管理されているので /etc/fstab には記述されていない。なので混乱を覚えることがあるかもしれない。

以下のコマンドで /tmp のマウントサービスの状態を確認することができる。

# systemctl status tmp.mount

/tmp

/tmp は FHS（Filesystem Hierarchy Standard、ファイルシステム・ヒエラルキー・スタンダード、ファイルシステム階層標準）で一時ファイルの保管場所として定められたディレクトリ。 tmpfs ファイルシステムでフォーマットされていることがほとんど。システムを再起動すると消去されるためログファイルなどは tmpfs ではない /var/tmp に格納されるのが一般的。

また常時稼働させている状態でもいつの間にか中身が削除されていることがある。これはsystemdやcronのスケジューラによって一定時間以上アクセスがなかったファイルを削除するスクリプトが実行されるからだ。ディストリビューションによって違いがあるが10日程度で削除される。

以下は筆者のシステムの /tmp ディレクトリ内のファイル。