시그널이란.
시그널 보내 시그널 보내 찌릿찌릿찌릿찌릿- 시그널은 프로세스에게 특정한 사건의 발생을 알려주는 소프트웨어적인 통지이다.
- 시그널은 대표적으로 아래에 대해서 사용중이다.
- Ctrl+C
- Child process termination
- Alarm
- divide by zero
- inter-process communication
- etc
- 이러한 시그널은 시그널 번호 + 추가적인 번호 + 사용자 정의 데이터를 담고 있다.
시그널이 처리하는 동작 및 대표적인 시그널 번호
시그널이 처리하는 동작은 3개이다.
- 무시
- 아무런 동작도 하지 않음.
- SIGKILL, SIGSTOP은 무시 불가능 하다.
- 처리
- 시그널 별 처리 함수를 수행한다.
- 기본 동작
- 시그널 종류 별 기본 동작을 수행한다.
- 프로세스 종료
- 코어 덤프 생성 후 종료
- 무시
- 정지
- 시그널 종류 별 기본 동작을 수행한다.
주요 시그널 번호는 다음과 같다.
시그널의 실행과 상속
- fork() → 자식 프로세스는 부모 프로세스의 시그널 동작을 상속받는다.
- exec() → 부모 프로세스가 붙잡아 처리하는 시그널은 기본 동작으로 변경
재진입성
- 시그널을 사용하게 되면 실행이 끝나기 전에 시그널을 시작하고 시그널이 끝나면 다시 본 코드를 이어나가야 된다.
- 이때 실행이 끝나기 전에 중단되었다가 재개되었을때도 정상적으로 수행을 마치는 함수를 의미한다.
- 재진입이 불가능한 함수와 시그널 핸들러 함수를 같이 사용하게 되면 데이터가 망가질 수 있다.
- 따라서 시그널 핸들러를 사용하게 되면 아래 항목들에 대해서 유념하며 사용해야 한다.
- 재진입이 가능한 함수만 사용해야 함.
- 글로벌 데이터를 수정할 때 조심해야 한다.
- 필요한 경우 시그널 블록 처리 → 데이터 처리 → 시그널 언블록 처리를 하여 데이터를 안전하게 다뤄야 한다.
사용 헤더.
- signal.h
사용 함수
- typedef void (*sighandler_t) (int);
- signal(): 시그널 처리 방법 설정 함수
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler); 파라미터 - signum: 처리 대상 시그널 번호 - handler: 시그널 핸들러 - SIG_IGN: 해당 시그널을 무시 처리 한다. - SIG_DFL: 해당 시그널을 기본 동작 처리 한다. - 그외 사용자 정의 시그널 핸들러 반환값 - 성공 : 이전 시그널 핸들러 - 실패 : SIG_ERR - kill(): 시그널을 보내는 함수
int kill(pid_t pid, int sig); 파라미터 - pid: 시그널 송신 대상 지정 - 1 이상: 프로세스 ID - 0: 프로세스 그룹 전체 - -1: 권한 내의 모든 프로세스 - -1 미만: 프로세스 그룹 아이디가 (-pid)인 프로세스 그룹 전체 - sig: 보낼 시그널 번호 - 단, 0인 경우 보내지는 않고, process 유무 및 권한 판단 수행 반환값 - 하나 이상의 프로세스에게 송신시: 0 - 실패: -1 - sigprocmask: blocked signal 리스트에 추가 혹은 삭제 하는 함수.
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset); 파라미터 - how - SIG_BLOCK: blocked signal에 추가 - SIG_UNBLOCK: 현재 blocked signal에서 제외 - SIG_SETMASK: set 변수를 blocked signal로 설정 - set: 설정할 sigset - oldset: 기존 설정되어 있던 sigset 반환값 - 성공: 0 - 실패: -1 - sigset_t 설정 함수들
int sigemptyset(sigset_t *set); - sigset 변수를 empty set으로 설정(아무런 시그널 설정되어 있지 않음) int sigfillset(sigset_t *set); - sigset 변수에 모든 시그널을 설정 int sigaddset(sigset_t *set, int signum); - sigset 변수에 특정 시그널을 추가 int sigdelset(sigset_t *set, int signum); - sigset 변수에서 특정 시그널을 삭제 int sigismember(const sigset_t *set, int signum); - sigset 변수에서 특정 시그널이 포함되어 있는지 확인 - 포함시1리턴 - sigaction: signal() 함수보다 더 향상된기능을 제공하는 시그널 처리 함수이다.
int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact); 파라미터 - signum: 대상 시그널 번호 - act: 시그널 처리 액션 - oldact: 기존 시그널 처리 액션 반환값 - 성공: 0 - 실패: -1 struct sigaction { void (*sa_handler)(int); void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *); sigset_t sa_mask; int sa_flags; void (*sa_restorer)(void); /* 사용되지 않음 */ };- sa_flags에 SA_SIGINFO 포함 시 sa_sigaction이 호출됨
- sa_mask는 시그널 핸들러 실행하는 동안 블록해야 할 시그널 모음 정의
- sa_flags 플래그 리스트
flags 의미 SA_SIGINFO sa_sigaction()이 사용됨. SA_NODEFER 설정시 시그널 핸들러가 실행 중인 시그널에 대해 블록하지 않음 SA_NOCLDSTOP signo가 SIGCHLD인 경우 자식이 정지해도 SIGCHLD를 보내지 않도록 함 SA_NOCLDWAIT signo가 SIGCHLD인 경우 자식에 대한 자동처리 활성화 (wait() 필요 없음) SA_RESETHAND 시그널 핸들러가 1회면 동작한 후 default로 초기화 된다. SA_RESTART read()등의 시스템콜이 자동으로 재시작된다. - siginfo_t 주요 필드
siginfo_t { int si_signo; /* Signal number (주요)*/ int si_errno; /* An errno value (주요) */ int si_code; /* Signal code (주요) */ int si_trapno; /* Trap number that caused hardware-generated signal (unused on most architectures) */ pid_t si_pid; /* Sending process ID */ uid_t si_uid; /* Real user ID of sending process */ int si_status; /* Exit value or signal */ clock_t si_utime; /* User time consumed */ clock_t si_stime; /* System time consumed */ sigval_t si_value; /* Signal value */ int si_int; /* POSIX.1b signal sigqueue()를 통해 보낸 시그널 페이로드 */ void *si_ptr; /* POSIX.1b signal sigqueue()를 통해 보낸 시그널 페이로드 */ int si_overrun; /* Timer overrun count; POSIX.1b timers */ int si_timerid; /* Timer ID; POSIX.1b timers */ void *si_addr; /* Memory location which caused fault SIGBUS, SIGFPE, SIGILL, SIGSEGV, SIGTRAP의 경우 장애를 일으킨 주소*/ long si_band; /* Band event (was int in glibc 2.3.2 and earlier) */ int si_fd; /* File descriptor SIGPOLL의 경우 작업을 완료한 파일 디스크립터 */ short si_addr_lsb; /* Least significant bit of address (since Linux 2.6.32) */ void *si_lower; /* Lower bound when address violation occurred (since Linux 3.19) */ void *si_upper; /* Upper bound when address violation occurred (since Linux 3.19) */ int si_pkey; /* Protection key on PTE that caused fault (since Linux 4.6) */ void *si_call_addr; /* Address of system call instruction (since Linux 3.5) */ int si_syscall; /* Number of attempted system call (since Linux 3.5) */ unsigned int si_arch; /* Architecture of attempted system call (since Linux 3.5) */ } - 모든 시그널 번호에 대해 유효한 si_code
si_code meaning SI_ASYNCIO 비동기식 입출력의 완료 표시 SI_KERNEL 커널이 보낸 시그널 SI_MESGQ POSIX 메시지 큐의 상태 변화 표시 SI_QUEUE sigqueue()로 보낸 시그널 SI_TIMER POSIX 타이머 만료를 표시 SI_USER kill() 또는 raise()로 보낸 시그널 - SIGCHLD인 경우에만 유효한 si_code
si_code meaning CLD_CONTINUED 자식이 정지되었다가 재시작됨 CLD_DUMPED 자식이 비정상적으로 종료됨 CLD_EXITED 자식이 exit()로 정상 종료됨 CLD_KILLED 자식이 종료됨 CLD_STOPPED 자식이 정지됨 CLD_TRAPPED 자식이 트랩에 걸림
- sigqueue: 페이로드와 함께 시그널을 전송하는 함수
해당 시그널을 sigaction()으로 받으면...union sigval { int sival_int; void *sival_ptr; }; int sigqueue(pid_t pid, int signo, const union sigval value); 파라미터 - pid: 대상 프로세스 - signo: 시그널 번호 - value: 페이로드 반환값 - 성공: 0 - 실패: -1- siginfo_t.si_code: SI_QUEUE 로 설정
- siginfo_t.si_int: 페이로드 설정
예제 코드
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<signal.h>
#include<sys/signal.h>
void ctrl_c_sighandler(int signum)
{
printf("CTRL + C \n");
}
int main(int argc, char **argv)
{
signal(SIGINT, ctrl_c_sighandler);
while(1){
sleep(1);
}
return 0;
}
신기한건 다 해보는 사람