Découverte des sémaphores sous Linux

La traduction de l'article a été préparée en prévision du lancement du cours «Administrateur Linux.Basic».

Un sémaphore est un mécanisme qui permet aux processus et aux threads concurrents de travailler avec des ressources partagées et aide à résoudre divers problèmes de synchronisation tels que les courses, les blocages mutuels et le comportement incorrect des threads.

Pour résoudre ces problèmes, le noyau présente des moyens tels que les mutex, les sémaphores, les signaux et les barrières.

Il existe trois types de sémaphores :

1. Sémaphores binaires (binary semaphore)
2. Sémaphores compteurs (counting semaphore)
3. Tableaux de sémaphores (semaphore set)

Visualiser l'état de l'IPC

Avec les commandes ci-dessous, vous pouvez obtenir des informations sur l'état actuel des moyens de communication inter-processus (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

Tableaux actifs de sémaphores

Affiche des informations sur les tableaux actifs de sémaphores.

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

Segments de mémoire partagée

Visualiser les informations sur les segments de mémoire partagée actifs.

# 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

Limites

Commande ipcs -l affiche les limites de la mémoire partagée, des sémaphores et des messages.

# 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

Mémoire partagée

La commande ci-dessous affiche la mémoire partagée.

# 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

Créateurs de ressources

La commande affiche l'utilisateur et le groupe du propriétaire et du créateur de la ressource.

# 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

Utilisation des moyens IPC

Dans l'exemple ci-dessous, le paramètre -u affiche un récapitulatif de l'utilisation de tous les moyens 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

Lors de l'arrêt des services, les sémaphores et les segments de mémoire partagée doivent également être supprimés. S'ils ne sont pas supprimés, cela peut être fait avec la commande ipcrm en passant l'identifiant de l'objet IPC.

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

Vous pouvez également modifier les limites des sémaphores en utilisant sysctl.

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

Source : habr.com