Conociendo los semáforos en Linux

La traducción del artículo ha sido preparada en la víspera del inicio del curso «Administrador Linux.Basic».

Un semáforo es un mecanismo que permite a los procesos y hilos en competencia trabajar con recursos compartidos y ayuda a resolver diversos problemas de sincronización como condiciones de carrera, bloqueos mutuos y comportamientos incorrectos de hilos.

Para abordar estos problemas, el núcleo cuenta con herramientas como mutexes, semáforos, señales y barreras.

Existen tres tipos de semáforos:

1. Semáforos binarios (binary semaphore)
2. Semáforos contadores (counting semaphore)
3. Conjuntos de semáforos (semaphore set)

Ver el estado de IPC

Con los comandos que se indican a continuación, se puede obtener información sobre el estado actual de los medios de comunicación entre procesos (inter-process communication, IPC).

# 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

Conjuntos de semáforos activos

Muestra información sobre los conjuntos de semáforos activos.

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

Segmentos de memoria compartida

Ver información sobre los segmentos activos de memoria compartida.

# 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

Límites

Comando ipcs -l muestra los límites de memoria compartida, semáforos y mensajes.

# 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

Memoria compartida

El siguiente comando muestra la memoria compartida.

# 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

Creadores de recursos

El comando muestra el usuario y el grupo del propietario y creador del recurso.

# 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

Uso de los medios de IPC

En el ejemplo que se presenta a continuación, el parámetro -u muestra un resumen sobre el uso de todos los medios de IPC.

# 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

Al detener los servicios, los semáforos y los segmentos de memoria compartida también deben ser eliminados. Si no se eliminan, se puede hacer usando el comando ipcrm, pasando el identificador del objeto IPC.

# ipcs -a
# ipcrm -s < sem id>

También se pueden modificar los límites de los semáforos usando sysctl.

# /sbin/sysctl -w kernel.sem=250

Fuente: habr.com