💡 Chap_9

Sessions

시스템프로그래밍에서의 session은?

→ 하나 또는 그 이상의 프로세스 그룹

Controlling Terminal

• session leader : 다른말로 login shell 또는 controlling process
  • 어떤 서버에 접속하여 연결성을 가지게 됨 → session

  • terminal을 통해서 명령어를 치고, 코딩을 할 수 있게 됨 (login shell을 통해서)

    → login shell이 session을 유지하는 것이면서도, session leader가 되는 것

  • 접속한 터미널을 통해 process 1부터 5까지를 다 다룰 수 있게됨(프로세스를 만들어낼수도, 지울수도, 멈출수도,.. 권한이 있다면)
• controlling terminal : pts 또는 tty라고 함, 즉 접속했을 때 부여받는 이 shell을 제어하는 서버에서 부여한 어떤값
  • controlling terminal에서 hang-up signal을 주면 session leader로 가고,
  • terminal input and terminal-generated signals를 주면 foreground process group으로 감
• hang-up signal : 사용자가 잠깐 멈추라고 주는 명령어, session leader가 반응하게 됨

• terminal input and terminal-generated signals : 인터럽트

• foreground 와 background의 차이
  • background : &을 붙이면 백그라운드로 동작, 터미널을 표현해주지 않고 알아서 돌림, shell의 권한을 내어주지 않으면서 동작, 프로세스를 돌려놓고 다른일을 할 수 있음
  • foreground : &을 붙이지 않으면 포그라운드로 동작, 사용자에게 보여줌, shell의 권한을 뺏김, 포그라운드로 도는 프로세스는 끝날때까지 다른 일을 할 수 없음

💡 Chap_10

Interrupted System Calls

Automatic restarting

• nioctl, read, readv, write, writev, wait, and waitpid … 이런 함수들은 아주 느린 슬로우시스템콜 함수들이다. (slowsc)
• 그런데 얘네가 모종의 이유로 멈추었을 때 영원히 블록될 수 있음, 그러면 프로그램을 그냥 꺼야됨, 근데 그냥 끌수는 없고 복구를 해야됨
• 이 복구를 자동적으로 해주는게 automatic restarting
• 슬로우시스템콜 함수에서 인터럽트 발생했을때, 무한블록을 해소하기 위해 자동으로 재실행 해주는 것.

kill and raise Fuction

• kill : 프로세스를 죽이는(없애는, 제거하는, 지우는) 함수
• raise : 나 자신 프로세스에게 시그널을 넘겨주는 함수

#include <signal.h>
int kill(pid_t pid, int signo)
int raise(int signo);

• kill 하면 어떤 프로세스를 죽일지 pid(process number)를 넘겨주게 되어있음, 근데 raise는 프로세스 아이디를 넘겨주지 않음, 그 이유는 나 자신에게 보내는 것이기 때문임

alarm and pause Function (시험문제 나올거임)

(아래 코드는 모든 라인 다 이해해야됨)

#include  <signal.h>
#include  <unistd.h>

static void
sig_alrm(int signo)
{
  /* nothing to do, just return to wake up the pause */
}

unsigned int
sleep1(unsigned int nsecs)
{
  if (signal(SIGALRM, sig_alrm) == SIG_ERR) //SIGALARM이 발생하면 두번째 인자, sig_alrm을 실행시켜주라는 의미
  return(nsecs);
  alarm(nsecs);  /* start the timer */
  pause();  /* next caught signal wakes us up */
  return(alarm(0));  /* turn off timer, return unslept time */
}

<이 코드가 정상적으로 동작할 경우>

• signal(SIGALRM, sig_alrm) 은 SIGALARM(실제로 시스템이 내뱉은 시그널)이 발생하면 두번째 인자, sig_alrm을 실행시켜주라는 의미
• 근데 실행이 안되고 에러가 나면 리턴함

• alarm : SIGALRM을 만들어줌, 인자인 nsecs는 진짜 초, 인자로 넘어온 수가 2면 2초뒤에 알람 함수 수행, 시그널 발생, 2초가 되기 전에는 계속 다음라인 실행해감

  alarm은 인자로 들어온 초 시간 이후에 SIGALARM을 발생시키는 함수

• pause : 시그널이 뭐든간에 시그널이 발생할 때까지 기다리라는 함수, 2초가 될 때까지 pause에서 기다리다가 signal함수 동작해서 sig_alrm 호출해서 수행, 그러고 다시 돌아옴
  • 그 뒤로는 alarm과 pause는 한번 수행되었으므로 그냥 지나감 (alarm 0됨, 더이상 동작하지 않음)

<race condition>

alarm(nsecs); 에서 race condition 발생

• scheduling이 꼬여서 pause를 만나기 전에 알람이 끝날 경우,
• 무한 블록에 걸려서 pause에 잡혀있게됨
• 그래서 이건 많은 양을 처리하는 프로그램에서는 이렇듯 블록이 발생해서 쓸 수 없음

위와 같은 문제를 해결하기 위한 코드

#include  <setjmp.h>
#include  <signal.h>
#include  <unistd.h>

static jmp_buf  env_alrm;

static void
sig_alrm(int signo)
{
  longjmp(env_alrm, 1);
}

unsigned int
sleep2(unsigned int nsecs)
{
  if (signal(SIGALRM, sig_alrm) == SIG_ERR)
  return(nsecs);
  if (setjmp(env_alrm) == 0) { //알람을 setjmp안에다가 넣어줌
  alarm(nsecs);  /* start the timer */
  pause();  /* next caught signal wakes us up */
  }
  return(alarm(0));  /* turn off timer, return unslept time */
}

• setjmp를 걸고 알람이 돌게됨
• 그러면 sig_alrm이 실행되었을 때 longjmp만나고, 1을 반환하게 되니까 if문에 안걸림, 즉 문제 해결
• 알람을 통해서 발생하는 racecondition은 이렇게 setjmp와 longjmp로 해소 가능

(아래 코드는 위의 alarm과 pause에서 발생하는 race condition과 동일함)

static void  sig_alrm(int);

int main(void)
{
  int  n;
  char  line[MAXLINE];

  if (signal(SIGALRM, sig_alrm) == SIG_ERR)
  err_sys("signal(SIGALRM) error");

  alarm(10);
  if ((n = read(STDIN_FILENO, line, MAXLINE)) < 0)
  err_sys("read error");
  alarm(0);

  write(STDOUT_FILENO, line, n);
  exit(0);
}

static void sig_alrm(int signo)
{
  /* nothing to do, just return to interrupt the read */
}

<race condition 발생>

• alarm(10); 걸리고 10초동안 뒤의 코드가 실행되길 기대함, 그런데 서버에서 처리해야될 일이 너무 많을 경우(컴퓨터가 개구리다는 가정), read를 수행 못하고 알람이 끝나버리는 경우
• read를 만나기도 전에 인터럽트가 걸렸다 왔더니 수행이 안되고 무한대기를 해버림, 무한블록(read의 특성)
• read는 사용자의 키보드 입력을 받을 때까지 기다리는 것, 그런데 알람을 갔다가 인터럽트가 걸리면 read함수는 더이상 동작 X, 계속 기다림(블록 상태)
• read가 블록인 상태를 꺼내주거나 read를 한번 더 수행해줘야함

위의 상황을 longjmp, setjmp로 해결한 코드

static void  sig_alrm(int);
static jmp_buf  env_alrm;

int main(void)
{
  int  n;
  char  line[MAXLINE];

  if (signal(SIGALRM, sig_alrm) == SIG_ERR)
  err_sys("signal(SIGALRM) error");
  if (setjmp(env_alrm) != 0)
  err_quit("read timeout");

  alarm(10);
  if ((n = read(STDIN_FILENO, line, MAXLINE)) < 0)
  err_sys("read error");
  alarm(0);

  write(STDOUT_FILENO, line, n);
  exit(0);
}

static void sig_alrm(int signo)
{
  longjmp(env_alrm, 1);
}

• alarm 세팅은 똑같은데 setjmp를 걸어줌
• alarm 끝나면 sig_alrm 실행, setjmp로 점프하는데 반환값 1,
• 그러면 if문에 걸려서 err_quit("read timeout"); 발생

sigpending Function (코드 암기)

static void sig_quit(int signo) //이함수를 이해할 필요는 X
{
   printf("caught SIGQUIT\n");
   if (signal(SIGQUIT, SIG_DFL) == SIG_ERR)
  err_sys("can't reset SIGQUIT");
}

int main(void)
{
  sigset_t  newmask, oldmask, pendmask;

  if (signal(SIGQUIT, sig_quit) == SIG_ERR) //SIGQUIT가 발생하면 sig_quit실행
	  err_sys("can't catch SIGQUIT");

  /*
   * Block SIGQUIT and save current signal mask.
   */
  sigemptyset(&newmask);
  sigaddset(&newmask, SIGQUIT);
  if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &newmask, &oldmask) < 0)
	  err_sys("SIG_BLOCK error");

  sleep(5);  /* SIGQUIT here will remain pending */

  if (sigpending(&pendmask) < 0)
	  err_sys("sigpending error");
  if (sigismember(&pendmask, SIGQUIT))
	  printf("\nSIGQUIT pending\n");

  /*
   * Reset signal mask which unblocks SIGQUIT.
   */
  if (sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldmask, NULL) < 0)
	  err_sys("SIG_SETMASK error");
  printf("SIGQUIT unblocked\n");

  sleep(5);  /* SIGQUIT here will terminate with core file */
  exit(0);
}

• sigset_t  newmask, oldmask, pendmask; : sigset_t는 자료형인데 시그널을 저장하기 위한 바구니임 (set니까),

  시그널의 종류는 굉장히 많음 그것들을 담을 수 있도록 만들어진 자료형임

• SIGQUIT : control + \ (멈추는 것)
• sigemptyset(&newmask); :
  • char arr[100] = {0,} 이런 역할
  • newmask를 싹 초기화 해줌, 아무것도 담지 않은 바구니로 만들어줌
  • 인자로 들어온 애를 아무것도 담지 않은 걸로 만들어줌
• sigaddset(&newmask, SIGQUIT); :
  • signal을 set에 더해주는 함수
  • newmask라는 sigset에 SIGQUIT라는 시그널을 더해줌
• if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &newmask, &oldmask) < 0) :
  • newmask에 있는 시그널을 발생해도 블록시켜, 즉 무시하라는 뜻
  • oldmask는 이전에도 블록할 시그널들이 있었을 수도 있음, 이전에 있던 블록 리스트들을 oldmask에다가 저장해놓는 것, 복원이 필요할 수 있기 때문에
• if (sigpending(&pendmask) < 0) : 지금 블록 리스트에 뭐가 있는지,
  • 인자로 들어있는 pendmask에다가 지금 블록된 시그널을 넣어줌
• if (sigismember(&pendmask, SIGQUIT)) : 첫번째 인자로 들어간 pendmask에 SIGQUIT가 있느냐를 물어보는 것

→ sigpending과 sigismember는 그냥 확인하는 함수들, 굳이 없어도 됨

(여기까지 SIGQUIT 블록하는 코드)

• if (sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldmask, NULL) < 0) : 원래 block list로 원복

sigaction Function

#include <signal.h>
int sigaction(int signo, const struct sigaction *act, struct sigaction *oact);

struct sigaction {
  void   (*sa_handler)(int); /* addr of signal handler, */
             /* or SIG_IGN, or SIG_DFL */
  sigset_t sa_mask;         /* additional signals to block */
  int   sa_flags;         /* signal options */

     /* alternate handler */
  void  (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);
}

/* Reliable version of signal(), using POSIX sigaction().  */
Sigfunc *
signal(int signo, Sigfunc *func)
{
			  struct sigaction  act, oact;

			  act.sa_handler = func;
			  sigemptyset(&act.sa_mask);
			  act.sa_flags = 0;
			  if (signo == SIGALRM) {
#ifdef  SA_INTERRUPT
						  act.sa_flags |= SA_INTERRUPT;
#endif
			  } else {
#ifdef  SA_RESTART
						  act.sa_flags |= SA_RESTART;
#endif
			  }
			  if (sigaction(signo, &act, &oact) < 0)
						  return(SIG_ERR);
			  return(oact.sa_handler);
}

• 시그액션이라는 구조체를 통해서 시그알람이 발생할 경우, 인터럽트를 걸려면 어떻게 코드를 짜야하는가.
• if (signo == SIGALRM) : sig number가 SIGALRM이면
• SA_INTERRUPT, sigaction interrupt 걸어줘라