프로세스 시스템 콜과 프로세스간의 협력, System call and Interprocess Communication
copy on write (cow)
프로세스가 생성될 때, 부모 프로세스가 자식 프로세스를 생성한다.
원칙적으로는 자원을 부모와 전혀 공유하지 않지만, 리눅스와 같은 일부 운영체제에서는 부모와 자식이 완전히 동일한 프로세스일 경우, 자원을 공유하도록 하고 있다.
부모와 자식의 내용이 달라지는 순간부터 분리된다.
프로세스 생성과정
fork() 로 먼저 이전의 프로세스를 복제한 후,
exec() 를 통해서 새로운 내용을 덮어씌운다.
fork() 시스템 콜
부모 프로세스에서는 program counter 가 fork() 시점을 가리키고 있기 때문에 복제된 자식 프로세스는 fork() 를 한 이후 코드부터 실행된다.
화면상 fork() 이전의 printf() 문은 부모 프로세스에서만 출력된다.
부모와 자식은 fork() 함수의 return 값이 다르다.
부모 : pid > 0
자식 : pid == 0
exec() 시스템 콜
한번 execlp() 함수가 호출되면, 돌이킬 수 없다.
꼭 fork() 이후에만 써야하는 것은 아니다. execlp() 만 단독으로 실행할 수도 있다.
execlp() 이후의 코드는 실행되지 않는다.
위의 그림에서 화면에 출력되는 것은 1→ hello 3 뿐일것이다.
wait() 시스템 콜
exit() 시스템 콜
프로세스의 종료
자발적인 종료
마지막 statement 수행 후, exit() 시스템 콜을 통해
프로그램에 명시적으로 적어주지 않아도 main() 함수가 리턴되는 위치에 컴파일러가 넣어준다.
비자발적인 종료
부모 프로세스가 자식 프로세스를 강제 종료시킨다.
자식 프로세스가 한계치를 넘어서는 자원을 요청하는 경우
자식에게 할당된 태스크가 더 이상 필요하지 않은 경우
키보드로 kill, break 등을 친 경우
부모가 종료하는 경우
부모 프로세스가 종료하기 전에 자식들이 먼저 종료된다.
프로세스와 관련한 시스템 콜
fork() : 자식을 생성
exec() : 새로운 내용을 덮어 씌움
wait() : 자식이 종료될때까지 기다림
exit() : 프로세스를 종료시킴
프로세스 간 협력
독립적 프로세스
프로세스는 각자의 주소 공간을 가지고 수행되므로, 원칙적으로 하나의 프로세스는 다른 프로세스의 수행에 영향을 미치지 못한다.
협력 프로세스
프로세스 협력 매커니즘을 통해 하나의 프로세스가 다른 프로세스의 수행에 영향을 미칠 수 있다.
프로세스 간 협력 매커니즘
IPC : interprocess Communication
메시지를 전달하는 방법
message passing : 커널을 통해 메시지를 전달한다.
message system : 프로세스 사이에 공유변수(shared variable)를 일체 사용하지 않고 통신하는 시스템
분류
direct communication : 어떤 프로세스에게 메시지를 전달하는지 이름을 명시한다.
indirect communication : 누가 메시지를 받는지는 모르지만, mailbox(or port)를 통해서 메시지를 간접 전달한다.
주소 공간을 공유하는 방법
shared memory
서로 다른 프로세스 간에도 일부 주소 공간을 공유하게 하는 shared memory 메커니즘이 있음
최초에 shared memory 공간을 마련하기 위해서 kernel 에게 요청을 해야한다. 그 이후로는 프로세스 간, 공유 메모리 공간을 통해서 공유가 가능하다.
thread 간의 협력
thread 는 사실상 하나의 프로세스이므로, 프로세스 간 협력으로 보기에는 어렵지만 동일한 process 를 구성하는 thread 들 간에는 주소공간을 공유하므로 협력이 가능하다.
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