세마포어
- 어떤 자원의 현재 사용 여부를 표현한다.
- 세마포어는 여러 개를 묶어 세트로 사용한다.
- 메모리 블록을 사용하기 전에, 사용중(set)이면 Process는 대기하고 있다 release되어 unset이 되는 순간 세마포어를 set으로 세팅하고 자원을 사용할 수 있게 된다.
- set/unset 두 가지 값을 갖는다.
개념
1. 공유 자원 보호
- 여러 개의 프로세스가 하나의 공유 자원(ex: 파일, 메모리, 데이터베이스 등) 에 접근할 때, 충돌을 방지하기 위해 사용된다.
2. 동기화(Synchronization)
- 한 프로세스가 공유 자원을 사용 중일 때, 다른 프로세스가 이를 방해하지 못하도록 동기화 역할을 한다.
3. 카운터 기반 제어
- 세마포어는 정수값(카운터)로 표현되며, 프로세스가 자원을 요청하면 값을 감소하고, 사용을 마치면 증가시키는 방식으로 동작한다.
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Oracle Database에서는 백그라운드 프로세스 간 동기화를 위해 세마포어를 사용한다.
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SGA 접근 제어에도 사용되며, 프로세스드이 동시에 공유 메모리를 안전하게 사용할 수 있도록 보장한다.
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ipcs -ls :세마포어 시스템에 대한 상세 정보를 출력
(oracle)$ ipcs -ls :세마포어 시스템에 대한 상세 정보를 출력
------ Semaphore Limits --------
max number of arrays = 128 👈SEMMNI
max semaphores per array = 250 👈SEMMSL
max semaphores system wide = 32000👈SEMMNS
max ops per semop call = 100👈SEMOPM
semaphore max value = 32767 : 각 세마포어가 가질 수 있는 최대 값(정수값)- SEMMSL: (Maximum Semaphores per Array)
- 세마포어 세트당 세마포어 최대 개수를 정의한다.
- SEMMNI: (Maximum Number of Semaphore Arrays)
- 리눅스 전체에서 설정 가능한 세마포어 세트의 최대 개수
- SEMMNS: (Maximum Semaphores System-Wide)
- 리눅스 전체에서 사용 가능한 세마포어의 최대 개수
- SEMMSL * SEMMNI 값보다 크거나 같아야 한다.
- SEMOPM: (Maximum Operations per semop call)
- 1call (1개의 시스템 호출)이 초당 호출 가능한 최대 세마포어 개수를 정의한다.
- SEMOPM 값이 100이면, 한 번의 세마포어 연산에서 최대 100개의 세마포어에 대한 동작
(상태 변경)을 처리할 수 있다. - 예를 들어, 세마포어 A, B, C에 대해 각각 P 연산(잠금)을 수행한다고 하면, 한 번의 semop 호출로 최대 100개까지 처리할 수 있다.
- SHMMAX
- Kernel이 Oracle에게 공유 메모리를 할당해줄 때
- 메모리 세그먼트의 최대 크기(바이트 단위)를 정의하는 데 사용된다.
$ cat /proc/sys/kernel/shmmax
4012533760 (약 3.74GB)
- SGA는 공유 메모리로 구성되어 여러 Server Process들이 공유해서 사용된다.
많은 프로그램들이 동시에 공유 메모리를 사용, 공유 메모리의 용량 또한 아주 큰 경우가 많기에 kernel이 응용 프로그램들에게 메모리를 할당해 줄 때 작게 여러 번 할당하지 않고 큰 덩어리로 한꺼번에 주게 된다. 이를 세그먼트(큰 덩어리)라고 한다.
- SHMMNI: (Maximum Number of Semaphore Arrays)
- 공유 메모리
세그먼트의 최대 개수; default : 4096
- 공유 메모리
[root@cowjin1 20250330-15:42:52]:+ASM1:[/root]
$ cat /proc/sys/kernel/shmmni
4096- SHMALL:
- 특정 시점에 시스템에서 사용 가능한 공유 메모리 최대 크기
ceil(SHMMAX/PAGE_SIZE): 이 값보다 큰 값을 사용할 것을 권장- default: 2097152 bytes
$ cat /proc/sys/kernel/shmall
1959245-
SHMMIN
- 단일 공유메모리 세그먼트 최소 크기(byte)를 의미
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SHMSEG
- 1개의 프로세스에 부여될 수 있는 공유메모리 세그먼트의 최대 개수를 의미한다.
- SHMMNI: 시스템 전체에서 사용 가능한 공유 메모리 세그먼트 최대 개수이고
- SHMSEG: 1개의 프로세스가 사용할 수 있는 공유 메모리 세그먼트의 최대 개수
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SEMVMX : Semaphore Maximum Value
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각 세마포어가 가질 수 있는 최대 값을 의미한다.
값 변경 후
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(일시적)
sysctl -w: 커널 파라미터 값을 즉시 변경하지만, 재부팅 후에는 원래 값으로 복원됨.- ex) # sysctl -w kernel.shmmax=4294967296
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(영구적)
sysctl -p: 파일에서 설정값 로드, 영구적 적용 가능 -
/etc/sysctl.conf: 영구적인 커널 설정 저장
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/proc/sys/kernel: 현재 실행 중인 커널 값 저장 ,즉시 반영되지만 재부팅 시 초기화된다.
SGA 할당
- 공유 메모리로 사용할 물리적 메모리가 충분할 경우, 하나의 segment에 전체 SGA가 할당될 수 있음
- 만약 하나의 segment에 다 할당할 수 없다면, 연속된 여러 segment 로 분산시켜 할당할 수도 있음
- 여러 segment에 분산시켜 할당할 수 있다.
