Introdução aos semáforos no Linux

A tradução do artigo foi preparada na véspera do início do curso "Administrador Linux.Basic".

Um semáforo é um mecanismo que permite que processos e threads concorrentes compartilhem recursos e ajuda com vários problemas de sincronização, como corridas, deadlocks (bloqueios mútuos) e threads com comportamento inadequado.

Para resolver esses problemas, o kernel fornece ferramentas como mutexes, semáforos, sinais e barreiras.

Existem três tipos de semáforos:

1. semáforos binários
2. Semáforos-contadores (semáforos de contagem)
3. Matrizes de semáforos (conjunto de semáforos)

Exibir status de IPC

Os comandos a seguir fornecem informações sobre o estado atual da comunicação entre processos (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

Matrizes ativas de semáforos

Exibir informações sobre matrizes de semáforos ativos.

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

Segmentos de memória compartilhada

Visualize informações sobre segmentos ativos de memória compartilhada.

# 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

Equipe ipcs -l exibe memória compartilhada, semáforo e limites de mensagem.

# 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 compartilhada

O comando abaixo exibe a memória compartilhada.

# 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

Criadores de recursos

O comando exibe o usuário e o grupo do proprietário e criador do 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

Usando ferramentas IPC

No exemplo abaixo, o parâmetro -u exibe um resumo do uso de todas as ferramentas 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

Quando os serviços são interrompidos, semáforos e segmentos de memória compartilhada também devem ser excluídos. Se eles não forem removidos, isso pode ser feito usando o comando ipcrm, passando o identificador do objeto IPC.

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

Você também pode alterar os limites do semáforo usando sysctl.

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

Fonte: habr.com