Wprowadzenie do semaforów w systemie Linux

Tłumaczenie artykułu zostało przygotowane w przeddzień rozpoczęcia kursu „Administrator Linux.Basic”.

Semafor to mechanizm, który umożliwia konkurencyjnym procesom i wątkom współdzielenie zasobów i pomaga w rozwiązywaniu różnych problemów z synchronizacją, takich jak wyścigi, zakleszczenia (wzajemne blokady) i źle działające wątki.

Aby rozwiązać te problemy, jądro zapewnia narzędzia, takie jak muteksy, semafory, sygnały i bariery.

Istnieją trzy rodzaje semaforów:

1. Semafory binarne
2. Semafory-liczniki (semafor liczący)
3. Tablice semaforów (zestaw semaforów)

Wyświetl status IPC

Następujące polecenia dostarczają informacji o bieżącym stanie komunikacji między procesami (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

Aktywne tablice semaforów

Wyświetl informacje o aktywnych tablicach semaforów.

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

Segmenty pamięci współdzielonej

Wyświetl informacje o aktywnych segmentach pamięci współdzielonej.

# 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

Granice

Zespół ipcs -l wyświetla pamięć współdzieloną, semafor i limity komunikatów.

# 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

Pamięć współdzielona

Poniższe polecenie wyświetla pamięć współdzieloną.

# 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

Twórcy zasobów

Polecenie wyświetla użytkownika i grupę właściciela i twórcy zasobu.

# 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

Korzystanie z narzędzi IPC

W poniższym przykładzie parametr -u wyświetla podsumowanie użycia wszystkich narzędzi 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

Gdy usługi są zatrzymywane, semafory i segmenty pamięci współużytkowanej również muszą zostać usunięte. Jeśli nie zostaną usunięte, można to zrobić za pomocą polecenia ipcrm, przekazując identyfikator obiektu IPC.

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

Możesz także zmienić limity semaforów za pomocą sysctl.

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

Źródło: www.habr.com