Einführung in Semaphoren unter Linux

Die Übersetzung des Artikels wurde am Vorabend des Kursbeginns "Administrator Linux.Basic" vorbereitet .

---

Ein Semaphor ist ein Mechanismus, mit dem gleichzeitige Prozesse und Threads Ressourcen gemeinsam nutzen können, und der bei der Lösung verschiedener Synchronisationsprobleme wie Rennen, Deadlocks (Deadlocks) und sich schlecht verhaltende Threads hilft.



Um diese Probleme zu lösen, bietet der Kernel Tools wie Mutexe, Semaphoren, Signale und Barrieren.



Es gibt drei Arten von Semaphoren:

1. Binäres Semaphor
2. Semaphor zählen
3. Semaphor gesetzt

Anzeigen des IPC-Status

Die folgenden Befehle können verwendet werden, um Informationen über den aktuellen Status von IPC-Einrichtungen (Inter-Process Communication) abzurufen.

# 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 Semaphor-Arrays

Zeigt Informationen zu aktiven Semaphor-Arrays an.

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

Shared Memory-Segmente

Informationen zu aktiven Segmenten des gemeinsam genutzten Speichers anzeigen.

# 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 -lzeigt die Grenzen von gemeinsam genutztem Speicher, Semaphoren 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

Geteilte Erinnerung

Der folgende Befehl zeigt den gemeinsam genutzten 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

Verwenden von IPC-Tools

Im folgenden Beispiel zeigt der Parameter -ueine Zusammenfassung der Verwendung aller IPC-Tools 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

Wenn Dienste gestoppt werden, müssen auch Semaphoren und gemeinsam genutzte Speichersegmente gelöscht werden. Wenn sie nicht entfernt werden, kann dies mit dem Befehl ipcrm erfolgen, wobei die Kennung des IPC-Objekts übergeben wird.

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

Sie können die Semaphorgrenzen auch mit ändern sysctl.

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