Linux repositories inspector
Linux
2019-08-02

man-pages-ru

Russian man pages from the Linux Documentation Project

manpages-dev

Manual pages about using GNU/Linux for development

man-pages

Linux kernel and C library user-space interface documentation

ИМЯ

semctl - операции управления семафорами System V

ОБЗОР

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>

int semctl(int semid, int semnum, int cmd, ...);

ОПИСАНИЕ

Вызов semctl выполняет операцию, определённую в cmd, над набором семафоров System V, указанном в semid, или над семафором с номером semnum из этого набора (семафоры нумеруются, начиная с 0).
Данный вызов имеет три или четыре аргумента, в зависимости от значения cmd. Если аргументов четыре, то четвертый аргумент arg имеет тип union semun. В вызывающей программе это объединение должно быть определено следующим образом:
union semun {
int val; /* значение для SETVAL */
struct semid_ds *buf; /* буфер для IPC_STAT, IPC_SET */
unsigned short *array; /* массив для GETALL, SETALL */
struct seminfo *__buf; /* буфер для IPC_INFO
(есть только в Linux) */ };
Структура данных semid_ds определена в <sys/sem.h> следующим образом:
struct semid_ds {
struct ipc_perm sem_perm; /* владелец и права */
time_t sem_otime; /* время последней операции semop */
time_t sem_ctime; /* время последнего изменения */
unsigned long sem_nsems; /* кол-во семафоров в наборе */ };
Структура ipc_perm определена следующим образом (значения полей устанавливаются с помощью IPC_SET):
struct ipc_perm {
key_t __key; /* ключ, передаваемый в semget(2) */
uid_t uid; /* эффективный UID владельца */
gid_t gid; /* эффективный GID владельца */
uid_t cuid; /* эффективный UID создателя */
gid_t cgid; /* эффективный GID создателя */
unsigned short mode; /* права */
unsigned short __seq; /* порядковый номер */ };
Возможные значения cmd:
IPC_STAT Копирует информацию из структуры данных ядра, связанной с semid, в структуру semid_ds, расположенную по адресу arg.buf. Аргумент semnum игнорируется. Вызывающий процесс должен иметь права на чтение набора семафоров.
IPC_SET Записывает значения некоторых полей структуры semid_ds, на которую указывает arg.buf, в структуру данных ядра, связанную с этим набором семафоров, также обновляя при этом поле sem_ctime. Обновляются следующие поля структуры: sem_perm.uid, sem_perm.gid и (младшие 9 значащих битов) sem_perm.mode. Эффективный UID вызывающего процесса должен совпадать с идентификатором владельца (sem_perm.uid) или создателя (sem_perm.cuid) набора семафоров, или вызывающий должен иметь расширенные права. Аргумент semnum игнорируется.
IPC_RMID Немедленно удаляет набор семафоров, пробуждая все процессы, заблокированные в вызове semop(2) (при этом возвращается сообщение об ошибке, а errno присваивается значение EIDRM). Эффективный идентификатор пользователя вызывающего процесса должен совпадать с идентификатором создателя или владельца набора семафоров, или вызывающий должен иметь расширенные права. Аргумент semnum игнорируется.
IPC_INFO (есть только в Linux)
Возвращает параметры и информацию о системных ограничениях семафоров в структуре, указанной в arg.__buf. Данная структура имеет тип seminfo, который определён в <sys/sem.h>, если определён макрос тестирования свойств _GNU_SOURCE:
struct seminfo {
int semmap; /* количество записей в карте
семафоров; не используется в ядре */
int semmni; /* максимальное количество наборов
семафоров */
int semmns; /* максимальное количество семафоров во
всех наборах семафоров */
int semmnu; /* максимальное количество структур undo
в системе; не используется в ядре */
int semmsl; /* максимальное количество семафоров в
наборе */
int semopm; /* максимальное количество операция для
semop(2) */
int semume; /* максимальное количество записей undo на
процесс; не используется в ядре */
int semusz; /* размер struct sem_undo */
int semvmx; /* максимальное значение семафора */
int semaem; /* максимальное значение, которое может
быть записано для регулирования
семафора (SEM_UNDO) */ };
Значения semmsl, semmns, semopm и semmni можно изменить через /proc/sys/kernel/sem; подробности в proc(5).
SEM_INFO (есть только в Linux)
Возвращает структуру seminfo, содержащую такую же информацию что и для IPC_INFO, за исключением того, что следующие поля содержат информацию о системных ресурсах, потребляемых семафорами: в поле semusz возвращается количество наборов семафоров, существующих в системе; в поле semaem возвращается общее количество семафоров во всех наборах семафоров в системе.
SEM_STAT (есть только в Linux)
Возвращает структуру semid_ds как для IPC_STAT. Однако аргумент semid содержит не идентификатор семафора, а индекс во внутреннем массиве ядра, который хранит информацию о всех наборах семафоров в системе.
SEM_STAT_ANY (есть только в Linux-specific, начиная с Linux 4.17)
Возвращает структуру seminfo, содержащую информацию как у SEM_STAT. Однако sem_perm.mode не проверяется на доступность чтения для semid, что означает, что эту операцию может выполнять пользователь (как и любой пользователь, который может прочитать эту же информацию из /proc/sysvipc/sem).
GETALL Возвращает значение semval (т.е. текущее значение) всех семафоров в наборе в arg.array. Аргумент semnum игнорируется. Вызывающему процессу нужны права на чтение набора семафоров.
GETNCNT Возвращает значение semncnt для semnum-того семафора (т.е., число процессов, ожидающих увеличения значения semval в semnum-ом семафоре набора). Вызывающему процессу нужны права на чтение набора семафоров.
GETPID Возвращает значение sempid для semnum-того семафора набора. Это PID процесса, который последним выполнял операцию с этим семафором (но смотрите ЗАМЕЧАНИЯ). Вызывающему процессу нужны права на чтение набора семафоров.
GETVAL Возвращает значение semval для semnum-того семафора набора. Вызывающему процессу нужны права на чтение набора семафоров.
GETZCNT Возвращает значение semzcnt для semnum-того семафора (т.е., количество процессов, ожидающих, когда значение semval semnum-того семафора набора станет равным 0). Вызывающему процессу нужны права на чтение набора семафоров.
SETALL Устанавливает значение semval всех семафоров набора, используя arg.array и изменяя также поле sem_ctime структуры semid_ds, связанной с набором. Записи undo (см. semop(2)) очищаются для изменённых семафоров во всех процессах. Если изменения значений семафоров приводят к отмене блокировки в вызове semop(2) других процессов, то эти процессы пробуждаются. Аргумент semnum игнорируется. Вызывающему процессу нужны права на запись в набор семафоров.
SETVAL Устанавливает значение semval равным arg.val для semnum-го семафора набора, изменяя также поле sem_ctime в структуре semid_ds, связанной с этим набором. Записи undo очищаются для изменённых семафоров во всех процессах. Если изменения значений семафоров приводят к отмене блокировки в вызове semop(2) других процессов, то эти процессы пробуждаются. Аргумент semnum игнорируется. Вызывающему процессу нужны права на запись в набор семафоров.

ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ

При ошибке semctl() возвращает -1, а переменной errno присваивается номер ошибки.
При успешном выполнении системный вызов возвращает положительное значение, зависящее от cmd:
GETNCNT значение semncnt.
GETPID значение sempid.
GETVAL значение semval.
GETZCNT значение semzcnt.
IPC_INFO самое большое значение индекса, использованного в записи внутреннего массива ядра, содержащего информацию о всех наборах семафоров (эта информация может использоваться в повторяющихся операциях SEM_STAT или SEM_STAT_ANY для получения информации о всех наборах семафоров в системе).
SEM_INFO как для IPC_INFO.
SEM_STAT идентификатор набора семафоров, индекс которого указан в semid.
SEM_STAT_ANY
как у SEM_STAT.
Для всех остальных значений cmd возвращается 0.

ОШИБКИ

При ошибке errno присваиваются следующие значения:
EACCES Аргумент cmd равен GETALL, GETPID, GETVAL, GETNCNT, GETZCNT, IPC_STAT, SEM_STAT, SEM_STAT_ANY, SETALL или SETVAL и вызывающий процесс не имеет требуемых прав на набор семафоров и не имеет мандата CAP_IPC_OWNER в пользовательском пространстве имён, которое управляет своим пространством имён IPC.
EFAULT Адрес, указанный в arg.buf или arg.array, недоступен.
EIDRM Набор семафоров был удалён.
EINVAL Неверное значение cmd или semid. Или: при операции SEM_STAT значение индекса, указанное в semid, ссылается на место в массиве, которое в данные момент не используется.
EPERM Аргумент cmd имеет значение IPC_SET или IPC_RMID, но эффективный идентификатор пользователя вызывающего процесса не совпадает с ID создателя (указанного в sem_perm.cuid) или с ID владельца (указанного в sem_perm.uid) набора семафоров, и процесс не имеет мандата CAP_SYS_ADMIN.
ERANGE Аргумент cmd имеет значение SETALL или SETVAL и значение, присваиваемое semval (для какого-то семафора в наборе), меньше нуля или больше, чем ограничение реализации SEMVMX.

СООТВЕТСТВИЕ СТАНДАРТАМ

POSIX.1-2001, POSIX.1-2008, SVr4.
В POSIX.1 указано, что поле sem_nsems структуры semid_ds имеет тип unsigned short, и это так на в большинстве других систем. Это было и в Linux 2.2 и более ранних версиях, но начиная с Linux 2.4 это поле имеет тип unsigned long.

ЗАМЕЧАНИЯ

Включение файлов <sys/types.h> и <sys/ipc.h> не требуется в Linux или любых версий POSIX. Однако, некоторые старые реализации требуют включения данных заголовочных файлов, и это также требуется по SVID. В приложениях, которые нужно перенести на такие старые системы, может потребоваться включить данных заголовочные файлы.
Операции IPC_INFO, SEM_STAT и SEM_INFO используются программой ipcs(1) для получения информации о выделенных ресурсах. В будущем для этого может быть задействован интерфейс файловой системы /proc.
В Linux 2.2 различные поля struct semid_ds имели тип short. В Linux 2.4 тип был изменён на long. Для задействования преимуществ этого изменения необходима перекомпиляция программы с glibc-2.1.91 или более поздней версией (ядро различает старые и новые вызовы по флагу IPC_64 в аргументе cmd).
В некоторых ранних версиях glibc объединение semun определялось в <sys/sem.h>, но в POSIX.1 требовалось, чтобы это объединение определял вызывающий. В версиях glibc, в которых это объединение не определено, в <sys/sem.h> определён макрос _SEM_SEMUN_UNDEFINED.
На работу наборов семафоров и вызова semctl() влияет системное ограничение:
SEMVMX Максимальное значение semval: зависит от реализации (32767).
Для лучшей переносимости программ желательно всегда вызывать semctl() c четырьмя аргументам.

Значение sempid

В POSIX.1 значение sempid определено как «ID процесса последней операции» над семафором, и явно отмечено, что это значение устанавливается успешным вызовом semop(2), подразумевая, что больше никто не изменяет sempid.
Одни реализации следуют требованиям, указанным в POSIX.1, а другие нет (вина здесь, вероятно, лежит на POSIX.1, так как ему не удастся охватить поведение всех существующих реализаций). Также, разные реализации обновляют sempid другими операциями, обновляющими значение семафора: SETVAL и SETALL, а также изменение семафора, выполняемое при завершении процесса как следствие использования флага SEM_UNDO (смотрите semop(2)).
Linux также обновляет sempid при операциях SETVAL и регулировки семафора. Однако, непоследовательно, ранние версии Linux по 4.5 включительно не обновляли sempid при операциях SETALL. Это было исправлено в Linux 4.6.
⇧ Top