[Unix] Signal Safety

last update 23.12.16

1. Unix Signal

리눅스의 시그널은 가장 단순한 IPC 기법 중 하나이다. 운영체제는 프로세스의 상태를 변화시켜야 할 때 시그널을 보내 프로세스의 상태를 변화시킨다. 시그널이 전달되면 운영체제는 프로세스의 동작을 멈추고(interrupt process's flow of execution 한다고 표현; 하드웨어의 interrupt와는 다른 의미이다), 시그널의 의미에 맞는 특정 동작들을 시행하도록 한다.

시그널은 Unix 시스템의 다양한 부분에서 사용되고 있다. 예를 들어, 터미널에서 사용하는 다양한 단축키들도 시그널을 이용한다.

• Ctrl+C를 누르면 SIGINT 시그널이 전달되어 프로세스를 중단할 수 있다.
• Ctrl+Z는 SIGTSTP 시그널을 전달하여 터미널을 재시작 할 때 까지 (보통 fg 명령을 사용) 프로세스를 일시적으로 멈출 수 있다.
• 창 크기가 변경되었을 떄에는, SIGWINCH 시그널을 전달하여 바뀐 크기에 맞춰 화면 내용을 다시 출력하도록 만든다.

C언어와 같은 저수준 언어를 다룰 때 볼 수 있는 다양한 에러들도 시그널로 전달된다.

• 프로세스가 잘못된 메모리 영역을 접근(ex. 할당된 메모리 이상으로 힙 메모리에 접근)해 Segmentation Fault가 발생하면 운영체제는 SIGSEGV 시그널을 전달해 오류가 발생했음을 알린다.
• Bus Error 또한 SIGBUS 시그널로 처리된다.
• 0으로 나누는 등의 잘못된 연산을 할 때에는 하드웨어에서 운영체제로 interrupt를 발생시키고 운영체제에서 프로세스로 SIGFPE 시그널을 전달해 오류를 알린다.

시그널은 서비스를 다룰 때에도 유용하게 사용된다.

• fork 등의 방법으로 생긴 자식 프로세스가 종료되면 부모 프로세스에게 SIGCHLD 시그널을 전달해 종료를 알린다.
• 이미 닫힌 pipe를 통해 통신하려고 하면 운영체제가 SIGPIPE를 전달해 문제가 발생했음을 알린다.
• 서비스의 종료가 필요할 때, service 매니저는 서비스 데몬에 SIGTERM을 전달해 차례로 자식 프로세스를 종료하고 정상적으로 종료하도록 알린다.(graceful termination)
• 만약 정상종료가 실패하면, SIGKILL을 전달해 데몬을 강제 종료한다.

이외에도 많은 시그널이 있다.