09. 프로세스간 커뮤니케이션(IPC 기법)

InterProcess Coummunication(IPC)기법
원칙적으로는 프로세스 간 공간에 쉽게 접근 불가능 프로세스 데이터나 코드가 바뀌면 위험하니까~~! 따라서, 원칙상 프로세스는 다른 프로세스의 공간에 직접 접근 불가능! 프로세스 간 어떻게 커뮤니케이션을 할 수 있을까? 프로세스간 통신 방법을 제공! => IPC 기법
- 한 가지 방법: file 사용
  간단히 다른 프로세스에 전달할 내용을 file에 쓰고, 다른 프로세스가 해당 파일을 읽으면 됨
  다만, file을 사용하면 실시간으로 원하는 프로세스에 데이터 전달 어려움
  해당 프로세스가 파일을 읽어야 하는데, 실시간으로 읽기 어려우니까.
  저장 매체에 다녀와야 하니까 오래 걸림
  (커널 공간 사용하지 않음)
- 그래서 보다 다양한 IPC 기법이 있음
  - 핵심: 커널 공간을 사용하는 것(물리 메모리에 있음)
  - file을 사용하는 것보다 빠른편
  - pipe
  - message queue
  - shared memory
  - signal
  - semaphore
  - socket
  - ...

[정리]

pipe
- 기본 파이프는 단방향 통신[부모(write) => 자식(read)]
- fork() 실행 다음 코드부터
  - 부모 프로세스
  - 자식 프로세스(부모로 부터 복사한 프로세스)
  - ProcessID값이 다름(부모: 실제 프로세스 ID, 자식: 0)
- fork()로 자식 프로세스 만들었을 때, 부모와 자식 간의 통신
- 실제 데이터는 kernel 위치에 있음

message queue
- 기본은 FIFO정책으로 데이터 전송
- msgsnd()로 메세지를 넣고
- msgrcv()로 해당 주소의 메세지를 읽어옴.
- 동일한 key값을 통해서 각 프로세스를 데이터 송수신을 할 수 있다.
- 먼저 넣은 데이터가 먼저 읽힌다.
- 부모/자식 관계는 없음
- 양방향가능

공유 메모리(shared memory)
- 노골적으로 kernel space에 메모리 공간을 만들고 해당 공간을 변수처럼 쓰는 방식
- 공유 메모리 key를 가지고 여러 프로세스가 접근 가능
  - shmget()으로 공유 메모리 생성
  - shmat()으로 공유메모리 주소 얻기
  - shmaddr() 읽고, 쓰기 가능.
- 커널 공간에 아예 메모리 공간을 하나 파는 개념

signal(가장 많이 사용됨!)
- 유닉스에서 30년 이상 사용된 전통적인 기법
- 커널 또는 프로세스에서 다른 프로세스에 어떤 이벤트가 발생되었는지 알려주는 기법
  - (커널 <=> 프로세스)
  - (프로세스 <=> 프로세스)
- 시그널은 미리 정의되어 있는 이벤트들
  (기본 OS (Linux, Unix) 에서 이미 정의되어 있음)
  - SIGKILL
  - SIGALARM
  - SIGSTP
  - ....
  - 특별한 동작을 정의할 수도 있다.
    터미널에 kill -l 입력하면 이미 정의된 시그널 종류를 볼 수 있음.
- 프로세스 관련 코드에 관련 시그널 핸들러를 등록해서 해당 시그널 처리 실행
- PCB에서 해당 프로세스가 block또는 처리 해야 하는 시그널 관련 정보 관리
- 커널 모드에서 사용자 모드로 전환 시 시그널 사용.

socket
- 네트워크 통신을 위한 기술
- 기본적으로는 클라이언트와 서버 등 두 개의 다른 컴퓨터 간에 네트워크 기반 통신을 위한 기술
- 하나의 컴퓨터 안에서, 두 개의 프로세스 간에 통신 기법으로도 사용 가능

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