12장 프로세스.

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1 12장 프로세스

2 12.1 프로그램 시작 및 종료

3 프로그램 실행 시작 exec 시스템 호출 C 시작 루틴(start-up routine)
프로그램을 실행시킨다 C 시작 루틴(start-up routine) main 함수를 호출하면서 명령줄 인수, 환경 변수를 전달 exit( main( argc, argv ) ); 실행이 끝나면 반환값을 받아 OS로 exit 한다

4 프로그램 실행 시작 exit( main( argc, argv ) );

5 명령줄 인수/환경 변수 int main(int argc, char *argv[]); argc : 명령줄 인수의 수
myecho\0 hello\0 world!\0 1 2 3 argc:

6 printall.c $ gcc –o printall printall.c $ printall hello world!
$ env #include <stdio.h> #include <stdlib.h> /* 모든 명령줄 인수와 환경 변수를 프린트한다 */ int main(int argc, char *argv[]) { int i; char **ptr; extern char **environ; for (i = 0; i < argc; i++) /* 모든 명령줄 인수 프린트 */ printf("argv[%d]: %s \n", i, argv[i]); for (ptr = environ; *ptr != 0; ptr++) /* 모든 환경 변수 값 프린트*/ printf("%s \n", *ptr); exit(0); }

7 프로그램 종료 정상 종료(normal termination) 비정상 종료(abnormal termination)
main() 실행을 마치고 리턴하면 C 시작 루틴은 이 리턴값을 가지고 exit()을 호출 프로그램 내에서 직접 exit()을 호출 프로그램 내에서 직접 _exit()을 호출 비정상 종료(abnormal termination) abort() 프로세스에 SIGABRT 시그널을 보내어 프로세스를 비정상적으로 종료 시그널에 의한 종료

8 프로그램 종료 exit() 모든 열려진 스트림을 닫고(fclose), 출력 버퍼의 내용을 디스크에 쓰는 (fflush) 등의 뒷정리 후 프로세스를 정상적으로 종료 종료 코드(exit code)를 부모 프로세스에게 전달한다 _exit() #include <stdlib.h> void exit(int status); 뒷정리를 한 후 프로세스를 정상적으로 종료시킨다. #include <stdlib.h> void _exit(int status); 뒷정리를 하지 않고 프로세스를 즉시 종료시킨다.

9 12.2 프로세스 구조

10 프로세스 프로세스는 실행중인 프로그램이다 프로그램 실행을 위해서는 프로세스 이미지(구조)는 메모리 내의 프로세스 레이아웃
프로그램의 코드, 데이터, 스택, 힙, U-영역 등이 필요하다 프로세스 이미지(구조)는 메모리 내의 프로세스 레이아웃 프로그램 자체가 프로세스는 아니다 !

11 (root 권한으로) $ cat /proc/1/maps
프로세스 구조 프로세스 구조 코드(code): executable object code 데이터(data) : global variable & static variable 힙(heap): dymanic memory allocation 스택 (stack): runtime stack U-영역(user-area): open files 교재 373 참조 (root 권한으로) $ cat /proc/1/maps

12 (참고) Linux 가상 메모리 구조 하나의 태스크마다 4GB 주소 공간을 할당 $ cat /proc/1/maps
BSS(Block Started by Symbol) 운영체제

13 (참고) Linux 메모리 관리 자료구조 task_struct 구조체내의 struct mm_struct *mm
/usr/src/kernels/linux /include/linux/sched.h (1193행 CentOS Linux ) /usr/src/kernels/linux /include/linux/mm_types.h (222행, 131행) vm_area_struct 안의 struct mm_struct * vm_mm은 메모리 디스크립터 포인터 운영체제

14 12.3 프로세스 생성

15 프로세스 ID 각 프로세스는 프로세스를 구별하는 번호인 프로세스 ID를 갖고 있다
int getpid( ); 프로세스의 ID를 리턴한다. int getppid( ); 부모 프로세스의 ID를 리턴한다.

16 프로세스 생성 fork() 시스템 호출 fork()는 한 번 호출되면 두 번 리턴한다
부모 프로세스를 똑같이 복제하여 새로운 자식 프로세스를 생성 자기복제(自己複製) fork()는 한 번 호출되면 두 번 리턴한다 자식 프로세스에게는 0을 리턴하고 부모 프로세스에게는 자식 프로세스 ID를 리턴한다 부모 프로세스와 자식 프로세스는 병행적으로 각각 실행을 계속한다 #include <sys/types.h> #include <unistd.h> pid_t fork(void); 새로운 자식 프로세스를 생성한다. 자식 프로세스에게는 0을 리턴하고 부모 프로세스에게는 자식 프로세스 ID를 리턴한다.

17 프로세스 생성

18 (예) fork 시스템 호출: onetwo.c
#include <stdio.h> main() { int pid; printf("One\n"); pid = fork(); printf("Two\n"); } printf(“One\n”); pid = fork(); printf(Two\n”); PC BEFORE $ gcc –o onetwo onetwo.c fork AFTER printf(“One\n”); pid=fork(); printf(“Two\n”); printf(“One\n”); pid = fork(); printf(“Two\n”); PC PC 부모 프로세스 자식 프로세스

19 fork1.c #include <stdio.h> /* 자식 프로세스를 생성한다 */ int main() { int pid; printf("[%d] 프로세스 시작 \n", getpid()); pid = fork(); printf("[%d] 프로세스 : fork() 리턴값 pid=%d\n", getpid(), pid); }

20 부모 프로세스와 자식 프로세스 구분 fork() 호출 후에 리턴값이 다르므로 이 리턴값을 이용하여
부모 프로세스와 자식 프로세스를 구별하고 서로 다른 일을 하도록 할 수 있다 pid = fork(); if ( pid == 0 ) { 자식 프로세스의 실행 코드 } else { 부모 프로세스의 실행 코드 }

21 fork2.c: 자식 프로세스 생성 #include <stdlib.h> #include <stdio.h> /* 부모 프로세스가 자식 프로세스를 생성하고 서로 다른 메시지를 프린트 */ int main() { int pid; pid = fork(); if (pid ==0) { // 자식 프로세스 printf("[Child] : Hello, world pid=%d\n", getpid()); } else { // 부모 프로세스 printf("[Parent] : Hello, world pid=%d\n", getpid());

22 fork3.c: 두 개의 자식 프로세스 생성 #include <stdlib.h> #include <stdio.h> /* 부모 프로세스가 두 개의 자식 프로세스를 생성한다 */ int main() { int pid1, pid2; pid1 = fork(); if (pid1 == 0) { printf("[Child 1] : Hello, world ! pid=%d\n", getpid()); exit(0); /* ① */ } pid2 = fork(); if (pid2 == 0) { printf("[Child 2] : Hello, world ! pid=%d\n", getpid()); exit(0); /* ② */ ①만 없애보세요! ②만 없애보세요! ①&② 모두 없애보세요!

23 프로세스 기다리기: wait() 자식 프로세스 중의 하나가 끝날 때까지 기다린다
끝난 자식 프로세스의 종료 코드는 status에 저장 끝난 자식 프로세스의 번호를 리턴 하나 이상의 자식이 이미 좀비라면 좀비 중 하나의 상태를 반환 (예) zombie.c #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> pid_t wait(int *status);

24 zombie.c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> main () { int pid; pid = fork (); /* Duplicate */ if (pid != 0) /* Branch based on return value from fork () */ while (1) /* Never terminate, and never execute a wait () */ sleep (1000); } else exit (42); /* Exit with a silly number */ $ gcc –o zombie zombie.c $ zombie & $ ps 재부팅 후 $ ps ux 또는 $ ps –ef | grep 자기id $ killall zombie

25 wait(&status) wait(&status) /* int status */
status :자식이 exit으로 종료될 때의 상태정보 정상종료 경우 : 하위 8 비트는 0, 상위 8 비트는 exit status(자식 프로세스가 exit 명령으로 전달한 값) signal로 종료된 경우 : 하위 8 비트는 signal 번호, 상위 8 비트는 0 (하위 8 비트 추출) status & 0x00FF; (상위 8 비트 추출) status >> 8 e x i t s i g n a l e x i t & 1 e x i t >> 8 e x i t

26 forkwait.c: 자식 프로세스 기다리기
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> /* 부모 프로세스가 자식 프로세스를 생성하고 끝나기를 기다린다 */ int main() { int pid, child, status; printf("[%d] 부모 프로세스 시작 \n", getpid( )); pid = fork(); if (pid == 0) { printf("[%d] 자식 프로세스 시작 \n", getpid( )); exit(1); } child = wait(&status); // 자식 프로세스가 끝나기를 기다린다. printf("[%d] 자식 프로세스 %d 종료 \n", getpid(), child); printf("\t종료 코드 %d\n", status >> 8); 자식 프로세스 종료 코드 하위8비트/상위8비트 구분 출력하기 상위8비트/하위8비트로 출력 순서 바꾸면?

27 12.4 프로그램 실행

28 프로그램 실행 fork() 후 자식 프로세스에게 새로운 프로그램을 시키려면 어떻게 하여야 할까?
자식 프로세스는 부모 프로세스와 똑같은 코드 실행 자식 프로세스에게 새로운 프로그램을 시키려면 어떻게 하여야 할까? 프로세스 내의 프로그램을 새 프로그램으로 대치 exec() 시스템 호출 사용 보통 fork() 후에 exec( )

29 프로그램 실행: exec() 프로세스가 exec() 호출을 하면, 새 프로그램의 main()부터 실행이 시작한다
그 프로세스 내의 프로그램은 완전히 새로운 프로그램으로 대치 자기대치(自己代置) 새 프로그램의 main()부터 실행이 시작한다

30 프로그램 실행: exec() exec() 호출이 성공하면 리턴할 곳이 없어진다 성공한 exec() 호출은 절대 리턴하지 않는다
#include <unistd.h> int execl(char* path, char* arg0, char* arg1, ... , char* argn, NULL) int execv(char* path, char* argv[ ]) int execlp(char* file, char* arg0, char* arg1, ... , char* argn, NULL) int execvp(char* file, char* argv[ ]) 호출한 프로세스의 코드, 데이터, 힙, 스택 등을 path가 나타내는 새로운 프로그램으로 대치한 후 새 프로그램을 실행한다. 성공한 exec( ) 호출은 리턴하지 않으며 실패하면 -1을 리턴한다.

31 fork/exec 보통 fork() 호출 후에 exec() 호출 exec() 호출이 성공하면
새로 실행할 프로그램에 대한 정보를 arguments로 전달한다 . exec() 호출이 성공하면 자식 프로세스는 새로운 프로그램을 실행하게 되고 부모는 계속해서 다음 코드를 실행하게 된다 if ((pid = fork()) == 0 ){ exec( arguments ); exit(1); } // 부모 계속 실행

32 fork와 exec호출의 조합 PC A BEFORE FORK AFTER FORK PC PC A B AFTER FORK
pid = fork(); PC A BEFORE FORK AFTER FORK wait((int*)0); execl("/bin/ls" …); PC PC A B AFTER FORK AFTER EXEC wait((int*)0); /* first line of ls */ PC PC A B (now runs ls)

33 execute1.c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> /* 자식 프로세스를 생성하여 echo 명령어를 실행한다 */ int main( ) { printf("부모 프로세스 시작\n"); if (fork( ) == 0) { fprintf(stdout, "자식 프로세스 시작\n"); execl("/bin/echo", "echo", "hello", "world", NULL); fprintf(stderr, "자식 프로세스 실패\n"); exit(1); } printf("부모 프로세스 끝\n");  ＂ls -l＂ 실행하도록 수정하세요!

34 (응용) execute11.c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> /* 자식 프로세스를 생성하여 echo 명령어를 실행한다 */ int main( ) { char *av[3]; av[0]=“ls"; av[1]=“-l"; av[2]=NULL; printf("부모 프로세스 시작\n"); if (fork( ) == 0) { fprintf(stdout, "자식 프로세스 시작\n"); execv("/bin/ls", av); fprintf(stderr, "자식 프로세스 실패\n"); exit(1); } printf("부모 프로세스 끝\n"); 0xbffff5c4 0x av 1 2 0x ls\0 0x -l\0 0x0  ＂ls -l -i＂ 실행하도록 수정하세요!

35 execute2.c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> /* 세 개의 자식 프로세스를 생성하여 각각 다른 명령어를 실행한다 */ int main( ) { printf("부모 프로세스 시작\n"); if (fork( ) == 0) { execl("/bin/echo", "echo", "hello", NULL); fprintf(stderr,"첫 번째 실패"); exit(1); } execl("/bin/date", "date", NULL); fprintf(stderr,"두 번째 실패"); exit(2); } execl("/bin/ls","ls", "-l", NULL); fprintf(stderr,"세 번째 실패"); exit(3); printf("부모 프로세스 끝\n");

36 execute3.c: 자식 프로세스 명령어 실행
#include <stdio.h> /* 명령줄 인수로 받은 명령을 실행시킨다 */ int main(int argc, char *argv[]) { int child, pid, status; pid = fork( ); if (pid == 0) { // 자식 프로세스 execvp( argv[1], &argv[1] ); fprintf(stderr, "%s:실행 불가\n",argv[1]); } else { // 부모 프로세스 child = wait(&status); printf("[parent: %d] 자식 프로세스 %d 종료 \n", getpid(), pid); printf("[child : %d] 종료 코드 하위: %d 상위: %d \n", child, status & 0x00FF, status >> 8); } $ vi myexit.c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> main () { printf ("I'm going to exit with return code\n"); exit (33); } $ gcc –g –o execute3 execute3.c $ execute3 ls –l $ execute3 myexit Q: Why &argv[1] ?

37 Why &argv[1] ? Q: execvp( argv[1], &argv[1] ); =execvp( ?? , ?? ); 2
$ gcc –g –o execute3 execute3.c $ gdb execute3 (gdb) b 6 Breakpoint 1 at 0x80484dd: file execute3.c, line 6. (gdb) b 13 Breakpoint 2 at 0x : file execute3.c, line 13. (gdb) r myexit Starting program: /home/mysung/ulprog/cprog/execute3 myexit Breakpoint 1, main (argc=2, argv=0xbffff684) at execute3.c:6 6 pid = fork( ); (gdb) p argc $1 = 2 (gdb) p argv $2 = (char **) 0xbffff684 (gdb) p &argc $3 = (int *) 0xbffff5e0 (gdb) p &argv $4 = (char ***) 0xbffff5e4 (gdb) p argv[0] $5 = 0xbffff7c5 "/home/mysung/ulprog/cprog/execute3" (gdb) p argv[1] $6 = 0xbffff7e8 "myexit" (gdb) p argv[2] $7 = 0x0 (gdb) p &argv[0] $8 = (char **) 0xbffff684 (gdb) p &argv[1] $9 = (char **) 0xbffff688 (gdb) p &argv[2] $10 = (char **) 0xbffff68c argc 2 0xbffff684 0xbffff7c5 argv 0xbffff684 1 2 0xbffff7c5 execute3\0 0xbffff7e8 myexit\0 0x0 (gdb) c Continuing. Detaching after fork from child process I'm going to exit with return code [parent: 11246] 자식 프로세스 종료 Breakpoint 2, main (argc=2, argv=0xbffff684) at execute3.c:13 printf("[child : %d] 종료 코드 하위: %d 상위: %d \n", child, status & 0x00FF, status >> 8 ); (gdb) p status & 0xFF $11 = 0 (gdb) p status >> 8 $12 = 77 [child : 11288] 종료 코드 하위: 0 상위: 77 Program exited with code 054. (gdb) quit

38 (응용) execute33.c: 자식 프로세스 kill
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <signal.h> /* 명령줄 인수로 받은 명령을 실행시킨다 */ int main(int argc, char *argv[]) { int child, pid, status; pid = fork( ); if (pid == 0) { // 자식 프로세스 execvp(argv[1], &argv[1]); fprintf(stderr, "%s:실행 불가\n",argv[1]); } else { // 부모 프로세스 printf("SIGINT=%d, SIGKILL=%d, SIGTERM=%d\n", SIGINT, SIGKILL, SIGTERM); kill(pid, SIGINT); child = wait(&status); printf("[parent: %d] 자식 프로세스 %d 종료 \n", getpid(), pid); printf("[child : %d] 종료 코드 하위: %d 상위: %d \n", child, status & 0x00FF, status>>8); } $ gcc -g –o execute33 execute33.c $ execute33 sleep 100  GDB 실행하여 확인해 보세요!

39 $ gdb execute33 argc argv execute33\0 sleep\0 100\0 1 2 3 0xbffff684
0xbffff7c0 0xbffff7e4 0xbffff7ea 1 2 3 argc 0x0 $ gcc -g -o execute33 execute33.c $ gdb execute33 (gdb) b 8 Breakpoint 1 at 0x804850d: file execute33.c, line 8. (gdb) b 14 Breakpoint 2 at 0x : file execute33.c, line 14. (gdb) r sleep 100 Starting program: /home/mysung/ulprog/cprog/execute33 sleep 100 Breakpoint 1, main (argc=3, argv=0xbffff684) at execute33.c:8 pid = fork( ); (gdb) p &argc $1 = (int *) 0xbffff5e0 (gdb) p &argv $2 = (char ***) 0xbffff5e4 (gdb) p argv[0] $3 = 0xbffff7c0 "/home/mysung/ulprog/cprog/execute33" (gdb) p argv[1] $4 = 0xbffff7e4 "sleep" (gdb) p argv[2] $5 = 0xbffff7ea "100" (gdb) p argv[3] $6 = 0x0 (gdb) p pid $7 = (gdb) n Detaching after fork from child process if (pid == 0) { // 자식 프로세스 $8 = 11893 printf("SIGINT=%d, SIGKILL=%d, SIGTERM=%d\n", SIGINT, SIGKILL, SIGTERM); (gdb) c Continuing. SIGINT=2, SIGKILL=9, SIGTERM=15 Breakpoint 2, main (argc=3, argv=0xbffff684) at execute33.c:14 kill(pid, SIGKILL); (gdb) p pid $7 = 11893 (gdb) p SIGKILL No symbol "SIGKILL" in current context. (gdb) n child = wait(&status); (gdb) p child $8 = (gdb) p status $9 = printf("[parent: %d] 자식 프로세스 %d 종료 \n", getpid(), pid); (gdb) p getpid() $10 = 11888 $11 = 11893 [parent: 11888] 자식 프로세스 종료 printf("[child : %d] 종료 코드 상위: %d 하위: %d \n", child, status>>8, status & 0x00FF); $12 = 11893 $13 = 9 (gdb) p status >> 8 $14 = 0 (gdb) p status & 0x00ff $15 = 9 (gdb) quit

40 (시험 예시) run.c ① ② ③ ④ ⑤ $ gcc –g –o run.c run $ run argv: run\0
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <signal.h> /* 명령줄 인수로 받은 명령을 실행시킨다 */ int main(int argc, char *argv[]) { int child, pid, status; pid = fork( ); if (pid == 0) { // 자식 프로세스 execvp(argv[1], &argv[1]); fprintf(stderr, "%s:실행 불가\n",argv[1]); } else { // 부모 프로세스 /* kill(pid, SIGKILL); */ child = wait(&status); printf("[parent: %d] 자식 프로세스 %d 종료 \n", getpid(), pid); printf("[child : %d] 종료 코드 하위: %d 상위: %d \n", child, status & 0x00FF, status>>8); } ② argv: run\0 sleep\0 100\0 ③ ④ ⑤ argc: ① $ gcc –g –o run.c run $ run

41 (시험 예시) $ gdb run argc argv run\0 sleep\0 100\0 1 2 3 0xbffff674
0xbffff7b7 0xbffff7dc 0xbffff7e2 1 2 3 argc 0x0 $ gcc -g -o run run.c $ gdb run (gdb) b 8 Breakpoint 1 at 0x804850d: file run.c, line 8. (gdb) r sleep 100 Starting program: /home/mysung/59bu/mytest/x2013ul/run sleep 100 Breakpoint 1, main (argc=3, argv=0xbffff674) at run.c:8 pid = fork( ); (gdb) p &argc $1 = (int *) 0xbffff5d0 (gdb) p &argv $2 = (char ***) 0xbffff5d4 (gdb) p argv[0] $3 = 0xbffff7b7 "/home/mysung/59bu/mytest/x2013ul/run" (gdb) p argv[1] $4 = 0xbffff7dc "sleep" (gdb) p argv[2] $5 = 0xbffff7e2 "100" (gdb) p argv[3] $6 = 0x0 (gdb) p &argv[0] $7 = (char **) 0xbffff674 (gdb) p &argv[1] $8 = (char **) 0xbffff678 (gdb) p &argv[2] $9 = (char **) 0xbffff67c (gdb) p &argv[3] $10 = (char **) 0xbffff680 (gdb) n Detaching after fork from child process if (pid == 0) { // 자식 프로세스 (gdb) p pid $11 = 28803 (gdb) n kill(pid, SIGKILL); $12 = 28803 (gdb) p SIGKILL No symbol "SIGKILL" in current context. child = wait(&status); printf("[parent: %d] 자식 프로세스 %d 종료 \n", getpid(), pid); (gdb) p getpid() $13 = 28660 $14 = 28803 [parent: 28660] 자식 프로세스 종료 printf("[child : %d] 종료 코드 상위: %d 하위: %d \n", child, status>>8, status & 0x00FF); (gdb) p child $15 = 28803 (gdb) p status>>8 $16 = 0 (gdb) p status & 0x00FF $17 = 9 (gdb) p status $18 = 9 (gdb) quit

42 12.5 입출력 재지정

43 입출력 재지정 fd1 파일 fd2 fd3 명령어의 표준 출력이 파일에 저장 출력 재지정 기능 구현
$ 명령어 > 파일 출력 재지정 기능 구현 dup() 혹은 dup2() 시스템 호출 파일 디스크립터 fd를 표준출력(1)에 dup2() fd = open(argv[1], O_CREAT|O_TRUNC|O_WRONLY, 0600); dup2(fd, 1); fd1 fd2 fd3 파일 #include <unistd.h> int dup(int oldfd); int dup2(int oldfd, int newfd); 성공하면 복사된 새로운 파일 디스크립터를 리턴, 실패하면 -1을 리턴

44 (참고) inode (index node) 구조
Linux CentOS el6.i686 #1 SMP /usr/include/linux/ext2_fs.h struct ext2_inode /* ext2_fs.h 208행 */ /* ext2_fs.h 77행 reserved inode bumbers */ #define EXT2_BAD_INO /* Bad blocks inode */ #define EXT2_ROOT_INO /* Root inode */ #define EXT2_BOOT_LOADER_INO /* Boot loader inode */ #define EXT2_UNDEL_DIR_INO /* Undelete directory inode */ /* First non-reserved inode for old ext2 filesystems */ #define EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO 11 /usr/src/kernels/ fc15.i686/include/linux/fs.h struct file /* fs.h 971행 */ struct address_space /* fs.h 641행 */ struct inode /* fs.h 756행 */ Solaris 10 /usr/include/sys/file.h 및 vnode.h typedef struct file /* file.h 43행 */ typedef struct vnode /* vnode.h 243행

45 redirect1.c: 표준출력 재지정 #include <stdio.h> #include <fcntl.h> /* 표준 출력을 파일에 재지정하는 프로그램 */ int main(int argc, char* argv[]) { int fd, status; fd = open(argv[1], O_CREAT | O_TRUNC | O_WRONLY, 0600); dup2(fd, 1); /* 파일을 표준출력에 복제 */ close(fd); printf("Hello stdout !\n"); fprintf(stderr,"Hello stderr !\n"); } $ gcc –o redirect 1 redirect1.c $ redirect1 xx

46 redirect2.c: 자식 프로세스 표준출력 재지정
#include <stdio.h> #include <fcntl.h> /* 자식 프로세스의 표준 출력을 파일에 재지정한다 */ int main(int argc, char* argv[]) { int child, pid, fd, status; pid = fork( ); if (pid == 0) { fd = open(argv[1],O_CREAT | O_TRUNC| O_WRONLY, 0600); dup2(fd, 1); // 파일을 표준출력에 복제 close(fd); execvp(argv[2], &argv[2]); fprintf(stderr, "%s:실행 불가\n",argv[1]); } else { child = wait(&status); printf("[%d] 자식 프로세스 %d 종료 \n", getpid(), child); } $ gcc –o redirect2 redirect2.c $ redirect2 xx ls –l  $ ls –l > xx (redirect out) 원리

47 기타 시스템 호출 #include <unistd.h> int chdir (char* pathname);
#include <sys/types.h> #include <unistd.h> int getuid(); 프로세스의 사용자 ID를 리턴한다 int getgid(); 프로세스의 그룹 ID를 리턴한다 #include <sys/types.h> #include <unistd.h> int setuid(uid_t uid); 프로세스의 사용자 ID를 uid로 변경한다 int setgid(gid_t gid); 프로세스의 그룹 ID를 gid로 변경한다

48 12.6 시스템 부팅

49 시스템 부팅 시스템 부팅은 fork/exec 시스템 호출을 통해 이루어진다 $ ps alx | more
$ ps –ef | more (root 권한으로) $ cat /proc/1/maps  같은 pid!

50 시스템 부팅 swapper(스케줄러 프로세스) init(초기화 프로세스) getty 프로세스 login 프로세스
커널 내부에서 만들어진 프로세스로 프로세스 스케줄링을 한다 init(초기화 프로세스) /etc/inittab 파일에 기술된 대로 시스템을 초기화 getty 프로세스 로그인 프롬프트를 내고 키보드 입력을 감지한다 login 프로세스 사용자의 로그인 아이디 및 패스워드를 검사 shell 프로세스 시작 파일을 실행한 후에 쉘 프롬프트를 내고 사용자로부터 명령어 를 기다린다

51 12.7 시그널

52 시그널 종류 시그널은 예기치 않은 사건이 발생할 때 이를 알리는 소프트웨어 인터 럽트이다
총 31개의 유저영역 시그널이 /usr/include/asm/signal.h에 정의 각 시그널 이름은 SIG로 시작되며 교재 표 12.1과 같다 $ kill –l $ stty -a 시그널 발생 예 SIGFPE 부동소수점 오류 SIGPWR 정전 SIGALRM 알람시계 울림 SIGCHLD 자식 프로세스 종료 SIGINT 키보드로부터 종료 요청 (Ctrl-C) SIGCONT 키보드로부터 정지 요청 (Ctrl-Z)

53 alarm.c #include <stdio.h> /* 알람 시그널을 보여주는 프로그램 */ int main( ) { alarm(5); printf("무한 루프 \n"); while (1) { sleep(1); printf("1초 경과 \n"); } printf("실행되지 않음 \n");

54 시그널 처리 시그널에 대한 처리함수 지정 signal() 시스템 호출 “이 시그널이 발생하면 이렇게 처리하라”
func은 SIG_IGN, SIG_DFL 혹은 사용자 정의 함수 이름 #include <signal.h> signal(int signo, void (*func)( ))) signo에 대한 처리 함수를 func으로 지정한다. 기존의 처리함수를 리턴한다.

55 alarmhandler.c  signal(SIGALRM, SIG_IGN);  signal(SIGALRM, SIG_DFL);
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <signal.h> void alarmHandler(); /* 알람 시그널을 처리한다 */ int main( ) { signal(SIGALRM, alarmHandler); alarm(5); /* 알람 시간 설정 */ printf("무한 루프 \n"); while (1) { sleep(1); printf("1초 경과 \n"); } printf("실행되지 않음 \n"); void alarmHandler() printf("일어나세요\n"); exit(0);  signal(SIGALRM, SIG_IGN);  signal(SIGALRM, SIG_DFL);

56 inthandler.c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <signal.h> void intHandler(); /* 인터럽트 시그널을 처리한다 */ int main( ) { signal(SIGINT, intHandler); //->SIGQUIT test while (1) pause(); printf("실행되지 않음 \n"); } void intHandler() printf("인터럽트 시그널 %d 처리\n", SIGINT); //->SIGQUIT test exit(0); #include <signal.h> pause() 시그널을 받을 때까지 해당 프로세스를 잠들게 만든다 (응용1) SIGQUIT test (응용2) SIGINT 가로채서 무시하도록 수정

57 제한 시간 명령어 실행 tlimit.c 프로그램 프로그램 설명 명령줄 인수로 받은 명령어를 제한 시간 내에 실행
execute3.c 프로그램을 알람 시그널을 이용하여 확장 프로그램 설명 자식 프로세스가 명령어를 실행하는 동안 정해진 시간이 초과되면 SIGALRM 시그널이 발생 SIGALRM 시그널에 대한 처리함수 alarmHandler()에서 자식 프로세스 를 강제 종료 kill(pid,SIGINT) 호출을 통해 자식 프로세스에 SIGINT 시그널을 보내 어 강제 종료 만약 SIGALRM 시그널이 발생하기 전에 자식 프로세스가 종료하면 이 프로그램은 정상적으로 끝남

58 tlimit.c $ gcc –o tlimit tlimit.c $ tlimit 5 sleep 100
#include <stdio.h> #include <signal.h> int pid; void alarmHandler(); /* 명령줄 인수로 받은 명령어 실행에 제한 시간을 둔다 */ int main(int argc, char *argv[]) { int child, status, limit; signal(SIGALRM, alarmHandler); sscanf(argv[1], "%d", &limit); alarm(limit); pid = fork( ); if (pid == 0) { execvp(argv[2], &argv[2]); fprintf(stderr, "%s:실행 불가\n", argv[1]); } else { child = wait(&status); printf("[%d] 자식 프로세스 %d 종료 \n", getpid(), pid); } void alarmHandler() printf("[알람] 자식 프로세스 %d 시간 초과\n", pid); kill(pid,SIGINT); $ gcc –o tlimit tlimit.c $ tlimit 5 sleep 100

59 시그널 보내기: kill() kill() 시스템 호출 특정 프로세스 pid에 원하는 임의의 시그널 signo를 보낸다
#include <sys/types.h> #include <signal.h> int kill(int pid, int signo); 프로세스 pid에 시그널 signo를 보낸다. 성공하면 0 실패하면 -1를 리턴한다.

60 control.c #include <signal.h> #include <stdio.h> /* 시그널을 이용하여 자식 프로세스 들을 제어한다 */ int main( ) { int pid1, pid2; pid1 = fork( ); if (pid1 == 0) { while (1) { sleep(1); printf("프로세스 [1] 실행\n"); } pid2 = fork( ); if (pid2 == 0) { while (1) { sleep(1); printf("프로세스 [2] 실행\n"); } sleep(2); kill(pid1, SIGSTOP); sleep(4); kill(pid1, SIGCONT); kill(pid2, SIGSTOP); kill(pid2, SIGCONT); kill(pid1, SIGKILL); kill(pid2, SIGKILL);

61 핵심 개념 프로세스는 실행중인 프로그램이다 fork() 시스템 호출은 부모 프로세스를 똑같이 복제하여 새로운 자식 프로세스를 생성한다 exec() 시스템 호출은 프로세스 내의 프로그램을 새로운 프로그램으로 대치하여 새로운 프로그램을 실행시킨다 시스템 부팅은 fork/exec 시스템 호출을 통해 이루어진다 시그널은 예기치 않은 사건이 발생할 때 이를 알리는 소프트웨어 인터 럽트이다