시스템 프로그래밍 - 프로세스와 쉘

1. 리눅스 쉘

1) 쉘의 역할

• 쉘은 사용자와 운영체제 사이에 창구 역할을 하는 소프트웨어

명령어 처리기 (command processor)

• 사용자가 입력한 명령을 해석하고 적절한 프로그램을 실행
• 사용자로부터 명령어를 입력받아 이를 처리함

(1) 시작 파일

• 로그인할 때 실행되어 사용자별로 맞춤형 사용 환경 설정

(2) 스크립트

• 쉘 자체 내의 프로그래밍 기능

2) 유닉스/리눅스에서 사용 가능한 쉘의 종류

(1) 본 쉘(Bourne shell)

• 벨 연구소의 스티븐 본 (Strphen Bourne)에 이해 개발됨
• 유닉스에서 기본 쉘로 사용됨

(2) 콘 쉘(Korn shell)

• 1980년대에는 역시 벨연구소에서 본 쉘을 확장해서 만듬

(3) Bash(Bourne again shell)

• GNU에서 본 쉘을 확장하여 개발한 쉘
• 리눅스 및 맥 OS X에서 기본 쉘로 사용되면서 널리 보급됨
• Bash 명령어의 구문은 본 쉘 명령어 구문을 확장함

(4) C쉘(C shell)

• 버클리대학의 빌 조이(Bill Joy)
• 쉘의 핵심 기능 위에 C언어의 특징을 많이 포함함
• BSD 계열의 유닉스에서 많이 사용됨
• 최근에 이를 개선한 tcsh이 개발되어 사용됨

3) 쉘의 실행 절차

2. 리눅스 프로세스 처리 함수

1) 프로세스 실행 시간 측정

(1) 프로세스 실행 시간의 구성

• 프로세스 실행시간 = 시스템 실행시간 + 사용자 실행시간
• 시스템 실행시간 : 커널 코드를 수행한 시간 (시스템 호출로 소비한 시간)
• 사용자 실행시간 : 사용자 모드에서 프로세스를 실행한 시간

(2) 프로세스 실행 시간 측정

• 사용자 실행시간과 시스템 실행시간으로 나누어 tms 구조체에 저장
• 시간단위는 클록틱(sysconf 함수에서 _SC_CLK_TCK로 검색한 값)

  #include <sys/times.h>
  #include <limits.h>

  clock_t times(struct tms *buffer);

• buffer : 실행 시간을 저장할 tms 구조체의 주소

(2-1) tms 구조체

  struct tms {
    clock_t tms_utime;  // 사용자 모드 실행 시간
    clock_t tms_stime;  // 시스템 모드 실행 시간
    clock_t tms_cutime; // 자식 프로세스 사용자 모드 실행 시간
    clock_t tms_cstime; // 자식 프로세스의 시스템 모드 실행 시간
  }

2) 환경 변수의 이해

• 프로세스가 실행되는 기본 환경을 설정하는 변수
• 로그인명, 로그인 쉘, 터미널에 설정된 언어, 경로명 등
• 환경변수는 “환경변수=값”의 형태로 구성되며 관례적으로 대문자로 사용
• 현재 쉘의 환경 설정을 보려면 env 명령을 사용

3) 환경변수의 사용

(1) 전역변수 사용 : environ

  #include <stdlib.h>

  extern char **environ;

(2) 환경변수의 사용 : main 함수 인자 사용

  int main(int argc, char **argv, char **envp){...}

(3) 환경변수의 검색 : getenv(3)

  #include <stdlib.h>

  char *getenv(const char *name);

• name : 환경 변수명

(4) 환경변수 설정 : putenv(3)

  #include <stdlib.h>

  int putenv(char *string);

• string : 설정할 환경 변수와 값으로 구성한 문자열

(5) 환경변수 설정 : setenv(3)

  #include <stdlib.h>

  int setenv(const char *envname, const char *envval, int overwrite)

• envname : 환경변수명 지정
• envval : 환경변수 값 지정
• overwrite : 덮어쓰기 여부 지정, 0이 아니면 덮어쓰고, 0이면 덮어쓰지 않음

(6) 환경변수 설정 삭제 : unsetenv(3)

  #include <stdlib.h>

  int unsetnev(const char *name);

• name : 환경 변수명