共享内存、消息队列、信号量之ipcs命令详解

中间件中我们常通过启动多个进程来提高其运行的稳定性，而共享内存、消息队列、信号量等技术保证了多进程间的通信。

在Linux系统中通过自带的ipcs命令工具，可查看当前系统中以上三项的使用情况，从而利于定位多进程通信中出现的通信问题。

ipcs -h查看该命令的使用帮助

[root@test ~]# ipcs -h Usage:  ipcs [resource ...] [output-format]  ipcs [resource] -i Options:  -i, --id   print details on resource identified by id  -h, --help     display this help and exit  -V, --version  output version information and exit Resource options:  -m, --shmems      shared memory segments  -q, --queues      message queues  -s, --semaphores  semaphores  -a, --all         all (default) Output format:  -t, --time        show attach, detach and change times  -p, --pid         show creator and last operations PIDs  -c, --creator     show creator and owner  -l, --limits      show resource limits  -u, --summary     show status summary      --human       show sizes in human readable format  -b, --bytes       show sizes in bytes

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ipcs -a 查看当前使用的共享内存、消息队列及信号量所有信息

[root@test ~]# ipcs -a ------ Message Queues -------- key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages     ------ Shared Memory Segments -------- key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status       0x6c001f61 32768      root       600        292944     6                        ------ Semaphore Arrays -------- key        semid      owner      perms      nsems      0x7a001f61 163840     root       600        12         0x00000000 196609     nobody     600        1          0x00000000 262146     nobody     600        1          0x00000000 294915     nobody     600        1          0x00000000 327684     nobody     600        1          0x00000000 491525     nobody     600        1

1、信号量在创建时分 信号量集和信号量的概念。

Semaphore Arrays下面每一行代表一个信号量集

perms对应信号集的权限

nsems对应信号量集中信号量个数

2、消息队列Message Queues

msqid对应创建队列时得到的id值

messages对应当前队列中存在的消息个数

used-bytes对应当前所有消息占用的字节数，所以单个消息字节数=总字节数/消息个数；如果消息个数不为零则说明消息队列中有消息未及时处理，可以判断是否存在队列阻塞风险。

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ipcs -p 可以得到共享内存、消息队列相关进程之间的消息

[root@test ~]# ipcs -p ------ Message Queues PIDs -------- msqid      owner      lspid      lrpid      ------ Shared Memory Creator/Last-op PIDs -------- shmid      owner      cpid       lpid       32768      root       12624      6914

Message Queues PIDs中的msqid对应ipcs -a中的消息队列id，根据id则可以获取lspid、lrpid消息；

lspid代表最近一次向消息队列中发生消息的“进程号”

lrpid代表最近一次从消息队列中读取消息的“进程号”。

注意：此处的进程号是弱进程号，既它有可能代表的是线程号，如果进程中是起的线程对消息队列发送、接收消息，则此处pid对应的均是线程号。可以采用ps -AL | grep pid来查找该线程对应的进程id。

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ipcs -u 查看各个资源的使用总结信息

[root@test ~]# ipcs -u ------ Messages Status -------- allocated queues = 0 used headers = 0 used space = 0 bytes ------ Shared Memory Status -------- segments allocated 1 pages allocated 129 pages resident  129 pages swapped   0 Swap performance: 0 attempts 0 successes ------ Semaphore Status -------- used arrays = 2 allocated semaphores = 14

可以看到使用的信号量集的个数、信号量个数，以及消息队列中当前使用的消息个数总数、占用的空间字节数。

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ipcs -l  查看各个资源的系统限制信息，可以看到系统允许的最大信号量集及信号量个数限制，最大的消息队列中消息个数等信息。

[root@test ~]# ipcs -l ------ Messages Limits -------- max queues system wide = 7578 max size of message (bytes) = 8192 default max size of queue (bytes) = 16384 ------ Shared Memory Limits -------- max number of segments = 4096 max seg size (kbytes) = 18014398509465599 max total shared memory (kbytes) = 18014398442373116 min seg size (bytes) = 1 ------ Semaphore Limits -------- max number of arrays = 128 信号量集最大个数 max semaphores per array = 250 每个信号量集中信号量最大个数 max semaphores system wide = 32000 所有信号量最大个数 max ops per semop call = 32 每个信号量同时被调用的次数 semaphore max value = 32767