Introduciendo semáforos en Linux

La traducción del artículo fue preparada en vísperas del inicio del curso "Administrador Linux.Basic" .

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Un semáforo es un mecanismo que permite que los procesos y subprocesos en competencia compartan recursos y ayuda a resolver varios problemas de sincronización, como carreras, interbloqueos (interbloqueos) y subprocesos que se comportan mal.



Para resolver estos problemas, el kernel proporciona herramientas como mutex, semáforos, señales y barreras.



Hay tres tipos de semáforos:

1. Semáforo binario
2. Contando semáforo
3. Conjunto de semáforo

Visualización del estado de IPC

Los siguientes comandos se pueden utilizar para obtener información sobre el estado actual de las instalaciones de comunicación entre procesos (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

Matrices de semáforos activos

Muestra información sobre matrices de semáforos activos.

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

Segmentos de memoria compartida

Ver información sobre los segmentos activos de 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

Limites

El comando ipcs -lmuestra los límites de la 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 herramientas de IPC

En el siguiente ejemplo, el parámetro -umuestra un resumen del uso de todas las herramientas 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

Cuando se detienen los servicios, los semáforos y los segmentos de memoria compartida también deben eliminarse. Si no se eliminan, esto se puede hacer mediante el comando ipcrm, pasando el identificador del objeto IPC.

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

También puede cambiar los límites del semáforo usando sysctl.

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