🥇 Einführung in Semaphore unter Linux

Der Artikel wurde im Vorfeld des Kurses erstellt Administrator Linux.Basic.

Ein Semaphore ist ein Mechanismus, der es konkurrierenden Prozessen und Threads ermöglicht, mit gemeinsamen Ressourcen zu arbeiten und verschiedene Synchronisationsprobleme wie Rennbedingungen, Deadlocks (gegenseitige Blockierungen) und fehlerhaftes Verhalten von Threads zu lösen.

Um diese Probleme zu lösen, stehen im Kernel Mittel wie Mutexes, Semaphore, Signale und Barrieren zur Verfügung.

Es gibt drei Arten von Semaphoren:

Binäre Semaphoren
Zählende Semaphoren
Semaphoren-Arrays

Überprüfung des IPC-Zustands

Mit den folgenden Befehlen können Sie Informationen über den aktuellen Status der Interprozesskommunikationsmittel (IPC) erhalten.

# ipcs
------ Shared Memory Segments --------
key shmid owner perms bytes nattch status
0x00000000 65536 root 600 393216 2 dest
0x00000000 98305 root 600 393216 2 dest
0x00000000 131074 root 600 393216 2 dest
0x00000000 163843 root 600 393216 2 dest
0x00000000 196612 root 600 393216 2 dest
0x00000000 229381 root 600 393216 2 dest
0x00000000 262150 root 600 393216 2 dest
0x00000000 294919 root 600 393216 2 dest
0x00000000 327688 root 600 393216 2 dest
------ Semaphore Arrays --------

key semid owner perms nsems

------ Message Queues --------
key msqid owner perms used-bytes messages

Aktive Semaphoren-Arrays

Anzeige von Informationen über aktive Semaphoren-Arrays.

# ipcs -s
------ Semaphore Arrays --------
key semid owner perms nsems

Gemeinsame Speichersegmente

Anzeigen von Informationen über aktive gemeinsame Speichersegmente.

# ipcs -m
------ Shared Memory Segments --------
key shmid owner perms bytes nattch status
0x00000000 65536 root 600 393216 2 dest
0x00000000 98305 root 600 393216 2 dest

Grenzen

Der Befehl ipcs -l zeigt die Grenzen für gemeinsamen Speicher, Semaphore und Nachrichten an.

# ipcs -l
------ Shared Memory Limits --------
max number of segments = 4096
max seg size (kbytes) = 4194303
max total shared memory (kbytes) = 1073741824
min seg size (bytes) = 1

------ Semaphore Limits --------
max number of arrays = 128
max semaphores per array = 250
max semaphores system wide = 32000
max ops per semop call = 32
semaphore max value = 32767

------ Messages: Limits --------
max queues system wide = 16
max size of message (bytes) = 65536
default max size of queue (bytes) = 65536

Gemeinsamer Speicher

Der folgende Befehl zeigt den gemeinsamen Speicher an.

# ipcs -m
------ Shared Memory Segments --------
key shmid owner perms bytes nattch status
0x00000000 65536 root 600 393216 2 dest
0x00000000 98305 root 600 393216 2 dest
0x00000000 131074 root 600 393216 2 dest
0x00000000 163843 root 600 393216 2 dest
0x00000000 196612 root 600 393216 2 dest
0x00000000 229381 root 600 393216 2 dest
0x00000000 262150 root 600 393216 2 dest
0x00000000 294919 root 600 393216 2 dest
0x00000000 327688 root 600 393216 2 dest

Ressourcenersteller

Der Befehl zeigt den Benutzer und die Gruppe des Eigentümers und Erstellers der Ressource an.

# ipcs -m -c

------ Shared Memory Segment Creators/Owners --------
shmid perms cuid cgid uid gid
65536 600 root root root root
98305 600 root root root root
131074 600 root root root root
163843 600 root root root root
196612 600 root root root root
229381 600 root root root root
262150 600 root root root root
294919 600 root root root root
327688 600 root root root root

Verwendung von IPC-Ressourcen

Im folgenden Beispiel zeigt der Parameter -u eine Zusammenfassung der Nutzung aller IPC-Ressourcen an.

# ipcs -u

------ Shared Memory Status --------
segments allocated 9
pages allocated 864
pages resident 477
pages swapped 0
Swap performance: 0 attempts 0 successes

------ Semaphore Status --------
used arrays = 0
allocated semaphores = 0

------ Messages: Status --------
allocated queues = 0
used headers = 0
used space = 0 bytes

Beim Stoppen von Diensten müssen auch Semaphoren und Segmente des gemeinsam genutzten Speichers entfernt werden. Wenn sie nicht entfernt werden, kann dies mit dem Befehl ipcrm unter Angabe der IPC-Objekt-ID erfolgen.