시스템 프로그래밍(10)

Signal

• Signal 전달
  • Kernel → user
  • user → user
• signal은 언제 처리가 되는가?
  • process가 처리되기 직전에 처리된다.
• signal이 process에 언제 전달이 되는가?
  • PCB에 대기하고 있다가 signal table에 mark 되었을 때
• pending signal : 아직 handle되지 않은 signal
• signal blocking : user에 의해 일시적으로 signal handling이 block 된 상황

User 관점

• user program → signal(event) 발생 → user program interrupt → signal handler 작동(user mode에서 동작) → exit or restart

Kernel 관점

• event 발생 → PCB 내부에 있는 signal table에 event를 marking → signal handler 호출 → user mode로 복귀
• OS의 관리

Signal Handling

1. default handler(SIG_DFL)

• 일반적인 error 상황에 사용
• exit / core-dump&exit 처리

2. ignore signal(SIG_IGN)

• signal을 무시한다.
• SIGKILL / SIGSTOP은 절대 무시할 수 없다.

3. user defined signal handler

• function 등을 이용해서 signal을 처리하는 것

주로 사용하는 Signal 종류

Signal name	Reason of a Signal	value	Default handler
SIGABRT	program 중단	6	Core-dump & exit
SIGALRM	Timer alarm 기능	14	Exit
SIGCHLD	child process 죽었을 때	17	Restart / Ignore
SIGCONT	멈춘 process 재시작	18	Restart / Ignore
SIGILL	정상 instruction이 아닐 때	4	Core-dump & exit
SIGHUP	session이 끊어졌을 때	1	Exit
SIGINT	^C	2	Exit
SIGKILL	즉시 현재 process 종료	9	Exit
SIGPIPE	pipe에 reader가 없는데 write 할 때	13	Exit
SIGQUIT	^Z	3	Core-dump & exit
SIGSEGV	memory 접근에 문제가 있을 때 (pointer 등..)	11	Core-dump & exit
SIGSTOP	debugger와 같은 것을 멈출 때	19	Stop
SIGUSR1	user가 정의하는 signal1	10	Exit
SIGUSR2	user가 정의하는 signal2	12	Exit

• system마다 signal number가 다를 수 있으므로 signal number(value)보다는 signal name을 이용하도록 하자.

Signal function

Signal()

#include <signal.h>

typedef void (*sighandler_t)(int); // void function pointer

sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

• user가 정의하는 signal handler 함수
• signum : signal number
• handler : signum에 해당하는 signal이 발생했을 때 handler 적용을 할 function
• return : 성공 시 old signal handler 주소 / 실패 시 SIG_ERR
• signal handler는 1회용으로, 한 번만 쓰이고 default handler로 reset된다.
• 계속 자신의 handler로 사용하기 위해서는 매번 초기화를 해야한다.

kill()

#include <sys/types.h>
#include <signal.h>

int kill(pid_t pid, int sig);

• process에게 signal을 send하는 함수
• pid : process id
  • pid > 0 : 해당 process에게만 send
  • pid = 0 : process group 모두에게 send
  • pid = -1 : init을 제외한 생성된 모든 process에게 send
• sig : signal number
• return : 성공 시 0 / 실패 시 -1

raise()

#include <signal.h>

int raise(int sig);

• 자기 자신에게 signal을 보낸다.
• kill(getpid(), sig)와 같이 사용할 수도 있다.
• return : 성공 시 0 / 실패 시 -1

alarm()

#include <unistd.h>

unsigned alarm(unsigned sec);

• 일정시간(sec) 뒤에 SIGALARM을 send한다.
• return
  • 처음 alarm() : 0
  • 이전 alarm()이 존재하고 끝나지 않았을 때 : 이전 alarm의 남은 시간

abort()

#include <stdlib.h>

void abort(void);

• process를 강제 종료할 때 사용
• SIGABRT가 send 되고, come dump / exit이 된다.

pause

#include <unistd.h>

int pause(void);

• 어떤 signal이 올 때까지 wait한다.

sigprocmask() & mask structure 조작

#include <signal.h>

int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset);

// clear a signal mask set structure, NOT real mask
int sigemptyset(sigset_t *set);

// set all signal set mask structure
int sigfillset(sigset_t *set);

// add a signoto a given signal set mask structure
int sigaddset(sigset_t *set, int signo);

// delete a signofrom a given signal set mask structure
int sigdelset(sigset_t *set, int signo);

// for the above functions,
// return 0 if OK, -1 on an error

// ask if a signal is set in a signal mask set structure
int sigismember(sigset_t *set, int signo);

// return 1 if the signo is int the set, otherwise 0.
// -1 on an error

• how : blocking / unblocking
  • SIG_BLOCK : add → block
  • SIG_UNBLOCK : remove → unblock
  • SIG_SETMASK : replace
• set : signal set(bit-vector)
• oset : old set

sigpending()

#include <signal.h>

int sigpending(sigset_t *set);

• pending signal set을 get
• return : 성공 시 0 / 실패 시 -1

sigsuspend()

#include <signal.h>

int sigsuspend(const sigset_t *set);

• mask와 pause를 동시에 set하는 automic operation이다.

sleep()

#include <unistd.h>

unsigned int sleep(unsigned int seconds);
unsigned int nanosleep(unsigned int nano-seconds);
unsigned int usleep(unsigned int miocro-seconds);

• seconds 시간만큼 wait/block
• wakeup 후 남은 시간을 return

System call & Signal

• 만약 system call을 처리하고 있을 때 signal이 전달이 되는 상황에는 어떻게 해야하는가?

1) TASK_UNINTURRUPTIBLE

• block한 뒤 system call을 처리한 뒤 signal을 처리

2) TASK_INTURRUPTIBLE

• signal handler를 처리한 뒤 system call을 처리