<Signal (시그널)>
사용자 프로세스는 시그널을 이용하여 비동기적인 긴급 이벤트를 인터럽트 처리처럼 다룰 수 있다.
사용자 관점
- 사용자 모드 실행 중 → 시그널 발생 → 사용자 프로그램이 인터럽트됨 →
시그널 핸들러(인터럽트 핸들링처럼 사용자 모드에서 실행) → 종료 또는 인터럽트된 지점으로 복귀
커널 관점
- 이벤트 발생 (예: 세그먼트 오류) → 해당 프로세스의 PCB 시그널 테이블에 시그널(SIGSEGV 등)을 표시 → 사용자 모드로 복귀 직전에 → 시그널 핸들러로 제어가 이동 (스택 수정) → 종료 또는 사용자 모드로 복귀 → 인터럽트 핸들링과는 달리 약간의 지연이 있을 수 있음
시그널 전달
- 커널 ➡︎ 사용자, 사용자 ➡︎ 사용자
<Signal Handling (시그널 처리)>
-
프로세스에 시그널이 전달되었을 때 ➡︎ PCB의 보류 시그널 테이블에 표시(mark)
-
전달된 시그널은 언제 처리되는가?
➡︎ 프로세스가 실행 상태가 될 때 (커널의 컨텍스트 스위치로), 결국 사용자 모드로 진입할 때
사용자 모드로 돌아가기 직전에, 시그널 핸들러가 실행됨
-
아직 처리되지 않은 시그널
➡︎ pending signal (보류 중인 시그널) -
사용자에 의해 시그널 처리를 일시적으로 차단할 수 있음
➡︎ signal blocking（시그널 블로킹)
(시그널 처리 흐름)
1) instruction m 실행 중 시그널이 발생함
2) 커널이 프로세스를 대신해서 시그널 핸들러 호출
3) 시그널 핸들러 코드 실행
4) 핸들러가 종료되면 → 인터럽트된 위치 (instruction m+1)로 복귀
<Three Ways of Signal Handling (시그널 처리의 세 가지 방식)>
SIG_DFL (기본 시그널 핸들러 사용)
-
보통 에러가 발생했을 때 시그널이 발생함
-
핸들러는 커널이 제공함
-
기본 동작은 종료 또는 코어덤프 후 종료
SIG_IGN (시그널 무시)
- 단, SIGKILL, SIGSTOP은 무시 불가
사용자 정의 시그널 핸들러 사용
-
프로세스가 자체적으로 핸들러를 등록함
ex: ^C (kill) → 기본은 종료
→ 사용자가 정의하면 ^C로 게임 종료 등 다른 행동 가능
✔️시그널 번호는 시스템마다 다를 수 있으니 숫자 대신 이름(SIGABRT 등)을 사용하는 것이 좋다.
<signal(2) 함수>
#include <signal.h>
typedef void (*sighandler_t)(int); // void 함수 포인터
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);- 사용자 정의 시그널 핸들러 설정
(매개변수)
- signum: 시그널 번호
- handler: 사용자 정의 시그널 핸들러 함수 (signum 시그널에 대해)
(반환값)
- 성공 시 ➡︎ 이전 시그널 핸들러의 주소
실패 시 ➡︎ SIG_ERR
- 시그널 핸들러는 기본적으로 한 번만 사용됨
- 첫 시그널 수신 후 SIG_DFL로 리셋됨
- 일부 OS는 핸들러를 계속 유지함
<시그널 보내기>- kill()
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
int kill(pid_t pid, int sig);(매개변수)
- pid: 프로세스 ID
- sig: 시그널 번호
(반환값)
-
성공 시 0
실패 시 -1
<자기 자신에게 시그널 보내기>- raise()
#include <signal.h>
int raise(int sig);(매개변수)
- sig: 시그널 번호
(반환값)
- 성공 시 0
실패 시 -1
<알람 설정>- alarm()
#include <unistd.h>
unsigned alarm(unsigned sec);(매개변수)
- sec: 초 단위로 SIGALRM 시그널을 자기 자신에게 보냄
(반환값)
-
이전 알람이 있었던 경우: 그 알람까지 남은 시간(초)
-
처음 호출한 경우: 0
(주의)‼️
-
리눅스는 한 번에 하나의 알람만 허용
-
새 알람이 이전 알람을 대체함
-
alarm(0)은 이전 알람 취소
<abort() 함수>
#include <stdlib.h>
void abort(void);- 비정상적인 프로세스 종료 유도
SIGABRT 시그널을 생성 → 코어 덤프 후 종료
<pause() 함수>
#include <unistd.h>
int pause(void);- 어떤 시그널이 도착할 때까지 대기함
(반환값)
-
기본 시그널 핸들러가 사용된 경우 ➡︎ 프로세스 종료 (pause 함수로 복귀하지 않음)
-
사용자 정의 시그널 핸들러가 사용된 경우 ➡︎ 핸들러 실행 후 pause()에서 복귀
