뇌자극 TCP/IP 10강 요약

     

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프로세스란?

최소 실행 단위 객체, 프로그램의 실행 이미지

프로그램은 일반적으로 하드 디스크 등에 저장되어 있는 실행코드이며

프로세스는 프로그램을 구동하여 프로그램 자체와 프로그램의 상태가 메모리 상에서 실행되는 작업 단위이다

=>  하나의 프로그램을 여러 번 구동하면 여러 개의 프로세스가 메모리 상에서 실행된다.

다수의 프로세스를 동시에 운용한다.

PID (Process ID)를 할당하여 사용한다.

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멀티 프로세스

동시에 여러 프로세스를 운용한다.

리눅스와 윈도우 등의 대부분의 운영체제

프로세스를 번갈아 가면서 사용한다. (시분할, time sharing)

=> 하드웨어로 분할하여 처리 = 멀티 코어

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pid_t = fork(void)

fork 함수를 이용해서 프로세스를 복사

부모 프로세스 : fork 함수를 호출한 프로세스

자식 프로세스 : fork 함수로 복사된 프로세스

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부모와 자식

자식 프로세스 : pid_t == 0

부몬 프로세스 : pid_t > 0

pid_t pid = fork();

if(pid == 0)

//자식

else if(pid > 0)

// 부모

하지만 fork() 함수를 사용하면 프로세스를 새로 실행하기 하지만

자기 자식을 복사하는 행위를 할 뿐, 외부 프로그램을 실행할 수 는 없다.

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exec 관련 계열 함수로 프로그램을 실행 할 수 있다.

exec 함수를 사용하면, 기존의 프로세스의 이미지를 덮어 쓰기 때문에

새로운 프로세스를 생성할 수는 없다.

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fork()와 exec()를 사용하여 멀티 프로세스 프로그램을 만들 수 있다.

리눅스의 Shell은 fork()와 exec()로 만들어져 있다.

간단한 shell 프로그램

#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<sys/wait.h>
#include<sys/types.h>

#define MAX_LINE 256
#define PROMPT "# "
#define chop(str) str[strlen(str) -1] = 0x00;

// shell proc using multi process
int main(int argc, char ** argv){
        char buf[MAX_LINE];
        int proc_status;
        pid_t pid;
        printf("My shell ver 1.0\n");
        while(1){
                printf("%s", PROMPT);
                memset(buf, 0x00, MAX_LINE);
                fgets(buf, MAX_LINE-1, stdin);
                if(strncmp(buf, "quit\n", 5) == 0){
                        break;
                }
                chop(buf);      // erase '\n'
                pid = fork();   // get pid
                if(pid == 0)    // child pid
                {
                        // non-existent command
                        if(execl(buf, buf, NULL) == -1)
                        {
                                printf("Execl failure\n");
                                exit(0);
                        }
                }
                if(pid > 0){    // parent pid
                        printf("Cld wait\n");
                        wait(&proc_status);
                        printf("Child exit\n");
                }
        }
        return 0;
}

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// 임의의 자식 프로세스를 기다리는 함수

pid_t wait(int *status);

// 특정 자식 프로세스를 기다리는 함수

pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);

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다중 클리이언트 처리 기술

-> 입출력 다중화

-> 멀티 프로세스 (현재 내용)

-> 멀티 쓰레드

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Multi Process

fork 함수 하나로 간단하게 클라이언트를 다중으로 구현이 가능하다.

이때 accept() 이후에 바로 자식 프로세스를 생성하며

자식 프로세스는 read(), write()가 가능하도록 구현하며

부모 프로세스는 accept()로 다시 돌아갈 수 있도록 구현한다.

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멀티 프로세스 기술의 장점

1. 단순하여 문제점을 바로 알 수 있다.

2. 오랫동안 사용하여 검증된 기술이다.

3. 안정적인 동작이 가능하다. (구분된 부모와 자식들)

-> 안정적이기 때문에 현재까지 사용 중이다.

멀티 프로세스 기술의 단점

1. 프로세스 복사에 따른 성능 문제

-> 자식이 부모 프로세스를 그대로 복사하기 때문에 필요 없는 부분이 있다.

2. 프로세스간의 정보 교환이 어렵다.

-> 프로세스가 서로 분리되기 때문에 불리하다.

-> 까다로운 IPC (내부 프로세스 간 통신 설비)가 필요하게 된다.

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Plus

소켓을 일일이 생성하지 않고 미리 개발자가 만들어 클라이언트와 서버를 연결 할 수 있다.

=> prefork 기술

특히 리눅스에서 Apache 멀티 프로세스 관련 모듈(MPM)에는 대표적으로 worker / prefork가 있다.

prefork 방식 : 하나의 자식에 하나의 쓰레드를 사용한다.

기본적으로 프로세스 간의 메모리 공유가 없기에 안정적이다.

worker 방식 : 하나의 자식에 여러 개의 쓰레드를 사용한다.

동시 접속자가 많은 사이트에 유리하다.

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