[리눅스 시그널 기초] 유저 프로세스 입장에서 시그널 이해하기

 

시그널이란 무엇일까요?

커널 입장에서 시그널은 프로세스에게 보내는 단순한 형태의 메시지라고 할 수 있습니다.

시그널 정보와 PID를 프로세스에게 전달하는 것입니다.

 

유저 프로세스 입장에서 프로세스는 무엇일까요? 유저 프로세스 관점으로 시그널은 실행 흐름을 제어하는 비동기적인 중단입니다. 이렇게 유저 프로세스와 커널 입장에서 시그널은 약간 다른 관점에서 볼 수 있습니다.

 

이번에 먼저 유저 프로세스 관점으로 시그널을 살펴보겠습니다.

여러분이 너무 보고 싶은 책이 있다고 가정하겠습니다.

3시간 동안 읽을 수 있는 책 분량이라 주말에 책을 읽기 시작했습니다. 3시간 동안 아무런 방해를 받지 않고 책을 읽을 수 있으면 좋겠지만 이런 상황은 이상적인 환경입니다. 집에서 인터폰 벨리 울리던가 전화가 온다던가 여러 종류 중단이 발생 수 있기 때문입니다.

 

이런 중단은 예상하지 않았던 상황에서 발생하며 소프트웨어에서는 비동기적인 이벤트라고도 말합니다.

 

인터폰이 울리거나 회사나 친구한테 전화가 오면 우리는 보통 적절한 대응을 합니다. 보통 전화를 받거나 인터폰을 받고 대화를 합니다. 만약 여러분이 임베디드 리눅스 개발자인데 주말에 회사에서 전화가 왔다면 어떻게 할까요? 대부분 전화를 받을 것입니다. 시급한 문제가 생겼을 때 회사에서 개발자에게 전화를 하기 때문입니다. 하지만 가끔 중요하지 않은 다른 전화(광고, 부동산 투자)가 오면 전화를 안 받을 수도 있습니다.

 

프로세스도 마찬가지입니다. 유저 레벨 프로세스 기준으로 우리가 책을 읽는 것과 마찬가지로 정해진 시나리오에 따라 어떤 작업을 수행한다고 가정합시다. 책을 끝가지 방해 받지 않고 읽었으면 좋겠으나 유저 레벨 프로세스도 마찬가지로 예상치 못한(비동기적인) 중단으로 작업 흐름이 끊어 질 수 있습니다.

 

이렇게 인터폰이 울리거나 전화가 오는 것과 같이 유저 프로세스도 일을 하다가 비동기적인 중단을 겪을 수 있습니다. 이를 리눅스에서는 시그널이라고 하며 유저 프로세스는 시그널에 대해 이미 정해진 처리를 해줘야 합니다.

 

이런 유형의 다른 대표적인 중단은 인터럽트를 들 수 있습니다. 유저 프로세스 입장에서 시그널도 예상치 않았던 비동기적인 이벤트라고 볼 수 있습니다.

 

대표적인 비동기적인 이벤트로 시그널이 발생하는 상황을 생각해봅시다.

 

1.리눅스 터미널에서 Ctl+C 키를 눌러서 프로세스를 종료

2.리눅스 터미널에서 다음 커맨드로 프로세스를 강제 종료

kill -9 [PID]

3.리눅스 커널에서 특정 조건에서 해당 프로세스를 종료

 

이렇게 언제 발생할지 모르는 비동기적인 중단(이벤트)에 대해 적절한 처리를 해줘야 합니다.

 

리눅스 커널에서도 자체적으로 시그널을 발생할 수 있습니다. 한 가지 예로 OOM(Out-of-memory) Killer를 들 수 있습니다. 잔여 메모리가 매우 부족할 때 OOM Killer 모듈은 프로세스를 강제 종료시켜서 메모리를 확보합니다. 종료할 프로세스에게 시그널을 전달합니다.

 

안드로이드 시스템에서 OOM Killer가 실행하기 전 메모리 부족을 방지하기 위해 Lowmemory Killer란 모듈을 실행합니다. OOM Killer와 마찬가지로 프로세스를 종료시켜서 메모리를 확보합니다. 이 때도 종료할 프로세스에게 시그널을 전달합니다.  

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