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쓰레드와 시그널

Date: 2003/10/27

Topic: 시스템 프로그램

윤상배: dreamyun@yahoo.co.kr

그렇잖아도 애매 모호한 쓰레드에 헷갈리는 시그널을 사용하고자 하면 여러 가지 애로 사항이 꽃피게 된다. 각 쓰레드별로 시그널이 전달되거나 전달되지 않도록 설정할 수 있어야 하기 때문인데, 개념적으로는 간단하지만 막상 적용하려면 그 과정이 머리에 그려지지 않기 때문이다.

1절. 쓰레드에서의 시그널 사용

쓰레드에서의 시그널 사용은 시그널에 대한 기본적인 이해만 가지고 있다면 약간의 응용으로 충분히 해결할 수 있는 문제이긴 하지만 범 유닉스적으로 응용하고자 한다면(특히 리눅스가 포함된다면) 운영체제 간 신경써줘야 할 문제가 있다. 이번 장에서는 쓰레드에서의 시그널을 이용하는 방법과 운영체제가 다름으로 인해 발생할 수 있는 문제들에 대해서 알아보도록 하겠다.

1.1절. 시그널을 특정 쓰레드로 보내기

쓰레드에서 시그널은 서로 공유된다는 걸 알고 있을 것이다. 문제는 공유된다는 점인데 만약 프로세스에 시그널을 보낼 경우 해당 프로세스에서 생성된 모든 쓰레드에 시그널이 전달이 되게 된다. 이것은 우리가 원하는게 아니다.

우리가 원하는 것은 특정 쓰레드에서만 시그널을 받도록 하는 것이다. 이러한 작업을 위해서 우리는 시그널 마스크를 사용한다. 시그널 마스크는 말 그대로 특정 시그널에 대해서 마스크를 씌우는 것으로 해당 쓰레드에서 특정 시그널에 대해서 마스크를 씌우면 마스킹된 시그널은 해당 쓰레드로 전달되지 않는다. 이 시그널을 받기를 원하는 쓰레드에서는 이 시그널에 대한 마스크를 제거시킨다. 그러면 블록되어 있는 시그널은 마스크가 제거된 쓰레드로 전달 될 것이다. 일종의 필터기다.

그림 1. 시그널 마스크의 작동원리

위의 그림은 시그널 마스크의 작동 원리를 보여준다. 메인 쓰레드에서는 SIGINT와 SIGUSR2에 대해서 시그널 마스크를 설치한다. 그리고 쓰레드 1에서는 SIGINT에 대한 마스크를 제거하고, 쓰레드 2에서는 SIGUSR2에 대한 마스크를 제거한다. 이렇게 되면 SIGINT가 메인 쓰레드에 도착했을 때 마스크 때문에 메인 쓰레드에는 도착하지 못하고 쓰레드 1로 전달될 것이다. SIGUSR2가 도착했을 경우 메인 쓰레드와 쓰레드 1에서는 마스크 때문에 전달되지 못하고 쓰레드 2로 시그널이 전달된다. 1.1.1절에서는 위의 작동 원리대로 구현된 예제 코드를 다루고 있다.

이러한 쓰레드별 시그널 마스킹을 위해서 pthread는 pthread_sigmask(3)라는 함수를 제공한다.

#include <pthread.h>
#include <signal.h>

int pthread_sigmask(int how, const sigset_t *newmask, sigset_t *oldmask);

이 함수는 현재 쓰레드에 시그널 newmask와 how를 이용해서 시그널 마스크를 만든다. how는 SIG_BLOCK, SIG_UNBLOCK, SIG_SETMASK 중 하나를 선택할 수 있다. SIG_BLOCK은 현재 설정된 시그널 마스크에 newmask를 추가하며 SIG_UNBLOCK은 현재 설정된 시그널 마스크에서 newmask를 제거하고 SIG_SETMASK는 newmask로 현재 시그널 마스크를 설정한다.

1.1.1절. 간단 예제

그럼 pthread_mask(3)를 이용한 간단한 예제를 만들어 보도록 하겠다. 코드는 여러분이 시그널과 쓰레드에 관한 최소한의 지식을 가지고 있다는 가정하에 작성될 것이며, 설명은 주석으로 대신하도록 하겠다.

예제 : th_signal.c

위 프로그램을 실행시킨 뒤 kill 명령으로 SIGINT와 SIGUSR2 시그널을 PID로 보내보면 해당 쓰레드로 시그널이 전달되고 시그널 핸들러가 실행되는 걸 확인할 수 있을 것이다.

1.2절. 쓰레드 간 시그널 전송

외부의 다른 프로세스에서 시그널을 발생시키는 것 외에도 같은 프로세스에서 작동하는 쓰레드 간에 시그널을 전송해야 하는 경우도 생길 것이다.

이러한 쓰레드 간 시그널 전송은 여러 가지 목적으로 사용할 수 있다. 일정 시간마다 특정 쓰레드에 시그널을 전송하므로써 쓰레드를 깨워서 코드를 실행시키게 한다거나 네트워크 애플리케이션에서 write, read에 타임아웃을 검사하는 용도로도 사용 가능하다.

네트워크 애플리케이션에서 스레드 간 시그널 전달을 통해 타임아웃을 검사한다는 생각은 좀 생소할 수도 있을 것 같다. 보통은 select나 alarm을 사용할 건데, 멀티 쓰레드 프로그램의 경우 alarm(2)의 사용은 사실상 어렵다고 볼 수 있다. 여러 개의 쓰레드에서 alarm(2)를 사용할 경우 단지 하나의 alarm(마지막 alarm 값)만이 등록되어서 사용할 수 있기 때문이다. 그렇다면 select를 사용해야 할 건데, select 대신에 전용의 시그널을 발생하는 쓰레드를 이용해서 사용할 수 있다.

read(2)를 예로 들어서 설명해 보자 read(2)를 하기 전에 특정 (전역) 값을 0으로 세팅하고 read를 수행한 후 1로 값을 변경하도록 한다. 그리고 타임아웃 체크를 위한 쓰레드에서는 타임아웃 시간 간격으로(sleep(2)를 이용하면 된다) 이 값을 검사한다. 만약 값이 0으로 세팅되어 있는 걸 확인 했는데, 다음 시간이 돌아온 뒤에도 이 값이 0이라면 read 영역에서 타임아웃이 발생했다고 판단 할 수 있을 것이다. 그러면 타임아웃이 발생한 쓰레드에 시그널을 전송하도록 한다. 쓰레드에 시그널을 전송하면 인터럽트가 발생하고 read에서 빠져나오게 된다.

if (read(..) < 0)
{
        // 만약 인터럽트로 인하여 빠져나온 거라면..
        if (errno == EINTR)
        {
                ...
        }
}

시그널 발생시 인터럽트가 전달되게 하려면 약간의 부가적인 작업이 필요한데, 이것은 소켓 타임아웃을 참고하기 바란다.

1.2.1절. 다른 쓰레드로 시그널 전송

이러한 쓰레드 간 시그널 전송을 위해서 pthread_kill(3)가 제공된다.

#include <pthread.h>
#include <signal.h>

int pthread_kill(pthread_t thread, int signo);

첫 번째 인자 thread는 시그널을 전달받을 쓰레드의 식별자이고 signo은 전달하고자 하는 시그널 번호이다. 보내는 쪽은 pthread_kill(3)을 이용해서 비교적 간단하게 구현이 가능하다.

1.2.2절. 시그널받기

시그널을 받는 쓰레드의 경우 동기와 비동기 두 가지 방식을 통해서 받을 수 있다. 동기 방식으로 받을 경우는 sigwait(3) 함수를 이용해서 시그널이 전달될 때까지 블록되면서 기다린다.

#include <pthread.h>
#include <signal.h>

int sigwait(const sigset_t *set, int *sig);

이 함수는 시그널 set에 설정된 시그널 중 하나가 전달될 때까지 호출된 영역에서 대기한다. 시그널을 받았다면 리턴되고 전달 받은 시그널 번호는 sig를 통해서 넘어온다. 시그널을 기다린다는 특징을 이용해서 쓰레드 간 동기화를 위한 목적으로도 유용하게 사용할 수 있을 것이다.

두 번째는 비동기적인 방식으로 코드 실행 중에 시그널이 전달되면 인터럽트가 걸리고 시그널 핸들러가 수행되는 방식이다. 일반적인 시그널 사용 방식과 동일하다.

1.2.3절. 예제

sigwait(3)를 통해서 동기적으로 기다리는 것은 구현이 간단하므로 따로 다루지 않고 시그널 핸들러를 등록해서 비동기적으로 시그널을 기다리는 코드를 구현해 보도록 하겠다. 1.1.1절의 코드를 약간 수정했다.

예제 : thtoth_sig.c

위의 코드의 경우 시그널을 받을 쓰레드를 명시해줄 수 있으므로 시그널 마스크 등을 설치할 필요가 없다. SIGINT가 원하는 쓰레드로 정확하게 전달되는 걸 확인할 수 있을 것이다.

1.3절. 운영체제별 차이점

쓰레드의 작동 방식은 운영체제별로 많은 차이를 보여줄 수 있으며, 차이점에 유의해서 프로그램을 작성해야 한다. 여기에서는 솔라리스와 리눅스를 비교해서 설명하도록 하겠다.

지금까지의 쓰레드와 시그널에 대해서 다루었던 내용은 솔라리스와 같이 하나의 프로세스에서 다중의 쓰레드를 관리하는 경우를 기준으로 했다. 그러나 리눅스의 경우 clone(2)를 통한 다중 프로세스 형태로 쓰레드가 생성된다. 때문에 ps를 이용해서 확인할 경우 다중 쓰레드 프로세스임에도 불구하고 각각의 PID를 가지는 프로세스로 쓰레드가 생성되는걸 확인 할 수 있다.

이런 특징 때문에 리눅스 시스템에서 외부 프로세스에서 시그널을 특정 쓰레드로 보낼 경우에는 메인 쓰레드가 아닌 해당 쓰레드의 PID를 명시해 주어야 한다.

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1장. pthread_mutex_lock(3)

뮤텍스 잠금을 얻거나 해제한다.

#include <pthrad.h>
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);
		

#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

void *ping(void *);
void *pong(void *);

pthread_mutex_t sync_mutex;
pthread_cond_t  sync_cond;

pthread_mutex_t gmutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t  gcond  = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

int main()
{
    vector<void *(*)(void *)> thread_list;
    vector<pthread_t> tident(10); 
    int thresult;
    int status;
    int i;

    pthread_mutex_init(&sync_mutex, NULL);
    pthread_cond_init(&sync_cond, NULL);

    thread_list.push_back(pong);
    thread_list.push_back(ping);

    for(i = 0; i < thread_list.size(); i++ )
    {
        pthread_mutex_lock(&ync_mutex);
        if (pthread_create(&tident[i], NULL, thread_list[i], (void *)NULL) <0)
        {
            perror("error:");
            exit(0);
        }
        pthread_cond_wait(&sync_cond, &sync_mutex);
        pthread_mutex_unlock(&sync_mutex);
    }
    for (i = 0; i < tident.size(); i++)
    {
        pthread_join(tident[i], (void **)&status);
    }
}

void *ping(void *data)
{
    int i=0;
    pthread_mutex_lock(&sync_mutex);
    pthread_cond_signal(&sync_cond);
    pthread_mutex_unlock(&sync_mutex);
    while(1)
    {
        pthread_mutex_lock(&gmutex);
        printf("%d : ping\n", i);
        pthread_cond_signal(&gcond);
        pthread_cond_wait(&gcond, &gmutex);
        pthread_mutex_unlock(&gmutex);
        usleep(random()%100);
        i++;
    }
}

void *pong(void *data)
{
    int i = 0;
    pthread_mutex_lock(&sync_mutex);
    sleep(1);
    pthread_cond_signal(&sync_cond);
    pthread_mutex_unlock(&sync_mutex);
    while(1)
    {
        pthread_mutex_lock(&gmutex);
        pthread_cond_wait(&gcond, &gmutex);
        printf("%d : pong\n", i);
        pthread_cond_signal(&gcond);
        pthread_mutex_unlock(&gmutex);
        i++;
    }
}
		

int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
                   void *(*start_routine)(void *), void *arg);
			

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

// 쓰레드 함수
void *t_function(void *data)
{
    int id;
    int i = 0;
    id = *((int *)data);

    while(1)
    {
        printf("%d : %d\n", id, i);
        i++;
        sleep(1);
    }
}

int main()
{
    pthread_t p_thread[2];
    int thr_id;
    int status;
    int a = 1;
    int b = 2;

    // 쓰레드 생성 아규먼트로 1 을 넘긴다.  
    thr_id = pthread_create(&p_thread[0], NULL, t_function, (void *)&a);
    if (thr_id < 0)
    {
        perror("thread create error : ");
        exit(0);
    }

    // 쓰레드 생성 아규먼트로 2 를 넘긴다. 
    thr_id = pthread_create(&p_thread[1], NULL, t_function, (void *)&b);
    if (thr_id < 0)
    {
        perror("thread create error : ");
        exit(0);
    }

    // 쓰레드 종료를 기다린다. 
    pthread_join(p_thread[0], (void **)&status);
    pthread_join(p_thread[1], (void **)&status);

    return 0;
}
			

#include <pthread.h>
int pthread_join(pthread_t th, void **thread_return);
			

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

// 쓰레드 함수 
// 1초를 기다린후 아규먼트^2 을 리턴한다. 
void *t_function(void *data)
{
    int num = *((int *)data);
    printf("num %d\n", num);
    sleep(1);
    return (void *)(num*num);
}

int main()
{
    pthread_t p_thread;
    int thr_id;
    int status;
    int a = 100;

    thr_id = pthread_create(&p_thread, NULL, t_function, (void *)&a);
    if (thr_id < 0)
    {
        perror("thread create error : ");
        exit(0);
    }
    // 쓰레드 식별자 p_thread 가 종료되길 기다렸다가 
    // 종료리턴값을 가져온다. 
    pthread_join(p_thread, (void *)&status);
    printf("thread join : %d\n", status);

    return 0;
}
			

int pthread_detach(pthread_t th);
			

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

// 쓰레드 함수
// 1초를 기다린후 아규먼트^2 을 리턴한다.
void *t_function(void *data)
{
    char a[100000];
    int num = *((int *)data);
	printf("Thread Start\n");
    sleep(5);
	printf("Thread end\n");
}

int main()
{
    pthread_t p_thread;
    int thr_id;
    int status;
    int a = 100;

	printf("Before Thread\n"); 
    thr_id = pthread_create(&p_thread, NULL, t_function, (void *)&a);
    if (thr_id < 0)
    {
        perror("thread create error : ");
        exit(0);
    }
    // 식별번호 p_thread 를 가지는 쓰레드를 detach 
    // 시켜준다. 
    pthread_detach(p_thread);
    pause();
    return 0;
}
			

[root@localhost test]# while [ 1 ]; do ps -aux | grep pthread | grep -v grep | grep -v vim; sleep 1; done
root      2668  0.0  0.1  1436  292 pts/8    S    18:37   0:00 ./pthread_detach
root      2668  0.0  0.1  1436  292 pts/8    S    18:37   0:00 ./pthread_detach
			

void pthread_exit(void *retval);
			

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

// 쓰레드 함수
// 1초를 기다린후 아규먼트^2 을 리턴한다.
void *t_function(void *data)
{
    int num = *((int *)data);
    int i = 0;
    while(1)
    {
        if (i == 3)
            pthread_exit(0);
        printf("loop %d\n", i);
        i++;
        sleep(1);
    }
}

int main()
{
    pthread_t p_thread;
    int thr_id;
    int status;
    int a = 100;


    thr_id = pthread_create(&p_thread, NULL, t_function, (void *)&a);
    if (thr_id < 0)
    {
        perror("thread create error : ");
        exit(0);
    }
    pthread_join(p_thread, (void **)&status);
    return 0;
}
			

void pthrad_cleanup_push(void (*routine) (void *), void *arg);
			

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

// 쓰레드 함수
// 1초를 기다린후 아규먼트^2 을 리턴한다.
//

char *mydata;
void cleanup(void *);
void *t_function(void *data)
{
    int num = *((int *)data);
    int i = 0;
    int a = 1;
    // cleanup handler 로 cleanup 함수를 
    // 지정한다. 
    pthread_cleanup_push(cleanup, (void *)&a);
    mydata = (char *)malloc(1000);
    while(1)
    {
        if (i == 3)
        {
            // pthread_exit 가 호출되면서 
            // cleanup 을 호출하게 된다. 
            pthread_exit(0);
            return 1;
        }
        printf("loop %d\n", i);
        i++;
        sleep(1);
    }
    pthread_cleanup_pop(0);
}


int main()
{
    pthread_t p_thread;
    int thr_id;
    int status;
    int a = 100;


    thr_id = pthread_create(&p_thread, NULL, t_function, (void *)&a);
    if (thr_id < 0)
    {
        perror("thread create error : ");
        exit(0);
    }
    pthread_join(p_thread, (void **)&status);
    printf("Join finish\n");
}

// cleanup handler
void cleanup(void *myarg)
{
    printf("thread is clean up\n");
    printf("resource free\n");
    free(mydata);
}
			

void pthread_cleanup_pop(int execute);
			

pthread_t pthread_self(void);
			

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

void *func(void *a)
{
    pthread_t id;
    id = pthread_self();
    printf("->%d\n", id);
}

int main(int argc, char **argv)
{
    pthread_t p_thread;
    pthread_create(&p_thread, NULL, func, (void *)NULL);
    printf("%d\n", p_thread);
    pthread_create(&p_thread, NULL, func, (void *)NULL);
    printf("%d\n", p_thread);

	return 1;
}
			

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t * mutex, 
           const pthread_mutex_attr *attr); 
			

// 뮤텍스 객체 선언
pthread_mutex_t mutex_lock;
...
void *t_function()
{
    pthread_mutex_lock(&mutex_lock);
    // critical section
    pthread_mutex_unlock(&mutex_lock);
}
int main()
{
    pthread_t p_thread;
    int state;
    // 뮤텍스 객체 초기화, 기본 특성으로 초기화 했음
    pthread_mutex_init(&mutex_lock, NULL);
    pthread_create(&p_thread, NULL, t_function, (void *)&a);
    ...
    pthread_joinc(&p_thread, (void **)&status);
}
			

int pthread_mutex_destory(pthread_mutex_t *mutex);
			

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
			

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex); 
			

int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, 
                    const pthread_cond_attr *attr);
			

pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
or
pthread_cond_init(&cond, NULL);
			

int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
			

int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);
			

int pthread_cond_wait(pthread_cond_t cond, pthread_mutex_t *mutex); 
			

int pthread_cond_timedwait(pthread_cont_t *cond, pthread_mutex_t *mutex, 
                           const struct timespec *abstime);
			

int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);
			

#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

void *ping(void *);
void *pong(void *);

pthread_mutex_t sync_mutex;
pthread_cond_t  sync_cond;

pthread_mutex_t gmutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t  gcond  = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

int main()
{
    vector<void *(*)(void *)> thread_list;
    vector<pthread_t> tident(10); 
    int thresult;
    int status;
    int i;

    pthread_mutex_init(&sync_mutex, NULL);
    pthread_cond_init(&sync_cond, NULL);

    thread_list.push_back(pong);
    thread_list.push_back(ping);

    for(i = 0; i < thread_list.size(); i++ )
    {
        pthread_mutex_lock(&sync_mutex);
        if (pthread_create(&tident[i], NULL, thread_list[i], (void *)NULL) <0)
        {
            perror("error:");
            exit(0);
        }
        pthread_cond_wait(&sync_cond, &sync_mutex);
        pthread_mutex_unlock(&sync_mutex);
    }
    for (i = 0; i < tident.size(); i++)
    {
        pthread_join(tident[i], (void **)&status);
    }
}

void *ping(void *data)
{
    int i=0;
    pthread_mutex_lock(&sync_mutex);
    pthread_cond_signal(&sync_cond);
    pthread_mutex_unlock(&sync_mutex);
    while(1)
    {
        pthread_mutex_lock(&gmutex);
        printf("%d : ping\n", i);
        pthread_cond_signal(&gcond);
        pthread_cond_wait(&gcond, &gmutex);
        pthread_mutex_unlock(&gmutex);
        usleep(random()%100);
        i++;
    }
}

void *pong(void *data)
{
    int i = 0;
    pthread_mutex_lock(&sync_mutex);
    sleep(1);
    pthread_cond_signal(&sync_cond);
    pthread_mutex_unlock(&sync_mutex);
    while(1)
    {
        pthread_mutex_lock(&gmutex);
        pthread_cond_wait(&gcond, &gmutex);
        printf("%d : pong\n", i);
        pthread_cond_signal(&gcond);
        pthread_mutex_unlock(&gmutex);
        i++;
    }
}
			

int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);
			

int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);
			

int pthread_attr_getscope(const pthread_attr_t *attr, 
             int *scope);
			

#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>


int main()
{
    pthread_attr_t pattr;
    int scope;

    pthread_attr_init(&pattr);

    pthread_attr_getscope(&pattr, &scope);
    if (scope == PTHREAD_SCOPE_SYSTEM)
    {
        printf("user mode thread\n");
    }
    else if (scope ==  PTHREAD_SCOPE_PROCESS)
    {
        printf("Kernel mode thread\n");
    }

    return 1;
}
			

int pthread_attr_setscope(pthread_attr_t *attr, int scope);
			

#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>


int main()
{
    pthread_attr_t pattr;
    int scope;

    pthread_attr_init(&pattr);

    pthread_attr_setscope(&pattr, PTHREAD_SCOPE_PROCESS);
    pthread_attr_getscope(&pattr, &scope);
    if (scope == PTHREAD_SCOPE_SYSTEM)
    {
        printf("user mode thread\n");
    }
    else if (scope ==  PTHREAD_SCOPE_PROCESS)
    {
        printf("Kernel mode thread\n");
    }

    return 1;
}
			

int pthread_attr_getdetachstate(pthread_attr_t *attr,
           int detachstate);
			

#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

pthread_attr_t attr;
void *test(void *a)
{
    int policy;
    printf("Thread Create\n");
    pthread_attr_getdetachstate(&attr, &policy);
    if (policy == PTHREAD_CREATE_JOINABLE)
    {
        printf ("Join able\n");
    }
    else if (policy == PTHREAD_CREATE_DETACHED)
    {
        printf ("Detache\n");
    }
}
int main()
{
    int status;
    pthread_t p_thread;
    pthread_attr_init(&attr);
    if (pthread_create(&p_thread, NULL, test, (void *)NULL) < 0)
    {
        exit(0);
    }

    pthread_join(p_thread, (void **)&status);
}
			

int  pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr, 
             int detachstate);
			

pthread_attr_t attr;
...
// JOINABLE 상태로 변경하고자 할때 
pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE);
// DETACHED 상태로 변경하고자 할때
pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
			

#include <pthread.h>
#include <signal.h>

int pthread_sigmask(int how, const sigset_t *newmask, sigset_t *oldmask);
			

#include <pthread.h>
#include <signal.h>

int pthread_kill(pthread_t thread, int signo);
			

#include <pthread.h>
#include >signal.h>

int sigwait(const sigset_t *set, int *sig);
			

#include <pthread.h>

int pthread_cancel(pthread_t thread);
			

#include <pthread.h>

int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);
			

#include <pthread.h>

int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);
			

#include <pthread.h>

int pthread_setcanceltype(int type, int *oldtype);
			

#include <pthread.h>

void pthread_testcancel(void);
			

참고 문서 #

1. Pthread 뮤텍스와 조건변수
2. pthread 1
3. pthread 모델
4. pthread 3

 http://blog.naver.com/ikaruce2/100018083359

stat and fstat는 한 프로세스가 기존 파일의 특성 값을 볼 수 있게 해 줍니다.

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

int stat(cosnt char *pathname, struct stat *buf );

//파일에 연관된 정보를 얻음.

int fstat( int filedes, struct stat *buf );

// stat과 거의 유사하지만 파일이름 대신 파일 디스크립터를 사용

pathname : 파일 이름

buf : stat 구조를 가리키는 포인터

filedes : 파일 디스크립터

사용 예시

struct stat s;

int filedes, retval;

filedes = open("tmp/dina", O_RDWR );

retval = stat("/tmp/dina", &s );

retval = fstat(filedes, &s );

stat 스트럭처의 멤버는 다음과 같은 의미를 가집니다.

st_dev : 파일이 들어있는 논리적 장치

st_ino :파일의 inode 번호

st_mode : 파일 모드를 나타냄

st_nlink : 파일에 연관된 비(非) 심볼형 링크의 개수

st_uid, st_gid : 파일의 사용자 식별번호와 그룹 식별번호

st_rdev : 파일 엔트리가 장치를 기술

st_size : 파일의 현재 크기

st_atime : 파일이 마지막으로 읽혔던 시간

st_mtime : 파일이 마지막으로 변경된 시간

st_ctime : stat구조체의 멤버가 변경된 시간을 기록

st_blksize : 파일 시스템의 고유 I/O 블록 사이즈

st_blocks : 파일에 할당된 물리적 파일 시스템 블록의 수

 http://blog.naver.com/kimsk99/50003121515

STL을 공부하다보면 STL에서 검색이 필요한 자료구조는 모두 red-black tree로 되어 있다는 것을 알 수 있다.

그동안 대충 balanced tree의 일종이라는 것 정도만 알고 있었다.

최근에 red-black tree에 대해서 적어놓은 어떤 글을 보고 구체적으로 어떤 트리인지를 조사해 보았다.

이글은 아래의 싸이트에 나오는 설명을 참조해서 정리한 것이다.

  Sorting and Searching Algorithms

-----------------------------------------------------

Red-black tree(이하 RB트리)는 binary search tree를 확장시켜서 balance 기능을 추가 시킨 트리이다.

RB트리의 정의는 아래의 5가지이다.

속성 1. 모든 노드는 red나 black의 색깔을 갖는다.

속성 2. 모든 리프(leaf)는 센티넬 노드(sentinel node)로서 black이다.

속성 3. 만약 어떤 노드가 red라면 그 노드의 두 자식은 모두 black이다.

속성 4. 루트(root)에서 리프로의 경로를 생각할 때, 모든 경로에 대해서 black의 숫자는 같다. (이것을 black height라고 한다.)

속성 5. 루트는 항상 black이다.

RB트리는 위의 5가지 속성을 유지하도록 연산을 정의하는 것이다.

위의 5가지 속성에 의해서 RB트리는 leaf까지 최대 길이의 차이가 2배 범위 안에 놓이게 된다.

(이것은 B-B-B처럼 B로만 된 leaf까지의 경로가 최적의 경로이고, B-R-B-R-B처럼 RB가 섞인 경로가 최악이다.

이때 적의 경로와 최악의 경로의 차는 2배이다.)

5가지 속성을 유지하는데 드는 비용은 insert, delete에 평균적으로나 최악의 경우 log(n)이 들어간다.

RB 트리에서 리프를 센티넬 노드라고 표현하고 있다.

이것은 리프가 내부에 값을 갖는 노드가 아니라 일종의 더미 노드이기 때문이다.

보통 리프의 구현 즉 센티넬 노드의 구현은 공용 센티넬 노드를 만들고 그것을 참조하는 형태로 사용한다고 한다.

*. 노드 삽입

노드 삽입를 위해서 먼저 binary search tree에 대한 노드 삽입 알고리즘대로 노드를 일단 추가한다.

당연히 새롭게 삽입된 노드는 기존의 센티넬 노드의 자리에 추가되어야 한다.

즉 새 노드는 두개의 센티넬 노드를 자식 노드로 갖고 기존 센티넬 노드 자리에 들어가게 된다.

새롭게 삽입된 노드의 색깔은 무조건 R로 한다.

이렇게 된 트리는 현재  

 (1) 센티넬 노드 자리에 센티넬 노드를 자식으로 갖는 노드를 추가했기 때문에 속성 2, 5는 만족한다.

 (2) R로 했기 때문에 속성 1, 4를 만족한다.

위반할 수 있는 속성은 속성 3밖에 없다.

즉 다른 속성에 위반되지 않도록 하면서 속성 3을 만족하도록 트리를 변경해 주면된다.

속성 3을 위반하는 경우는 새로운 노드의 부모 노드가 R인 경우 밖에 없다.

이때에 대한 처리 방법은 아래의 2가지로 나뉜다.

A. 부모가 R, 삼촌도 R

부모가 R이라면 할아버지는 반드시 B여야 한다.

(기존 트리가 RB트리 속성을 모두 만족하기 때문에 연속된 R을 갖을 수는 없다.)

부모와 삼촌이 모두 R이라면 아래의 그림처럼 부모와 삼촌을 B로 바꾸고 할아버지를 R로 바꾼다.

이렇게 하면 모든 노드의 black height는 보전된다.

새롭게 생긴 R노드, 즉 할아버지 노드에 대해서는 지금 적용한 삽입후 처리 알고리즘을 재귀적으로 적용할 수 있다.

할아버지 노드는 R노드이고 B를 자식으로 갖기 때문에 새롭개 삽입된 노드의 특징을 모두 지니기 때문에 같은 알고리즘이 적용될 수 있다.

만약 할아버지 노드가 루트 노드라면 할아버지 노드를 다시 B로 칠하면 된다.

이 경우는 전체 트리의 black height가 1증가하게 된다.

B. 부모가 R, 삼촌은 B

부모가 R이고 삼촌이 B인경우는 아래의 그림과 같이 트리 전체를 한칸 밀어버리면 된다.

이렇게 밀어 버린다고 해서 binary search tree의 속성을 위배하지 않는다.

이 과정에서 모든 black height는 보전 된다.

위의 두가지 경우가 모든 경우의 수이다.

생각해보면 삼촌 노드가 존재하지 않는 경우가 있을 지도 모른다.

하지만 이런 경우는 트리의 정의에 의해서 없다.

모든 리프 노드를 일종의 더미 노드인 센티넬 노드로 만들어 버렸기 때문이다.

할아버지 노드에 값을 가지고 있는 아버지 노드가 존재하기 때문에 할아버지 노드는 센티넬 노드가 아니가.

그렇기 때문에 반드시 삼촌 노드가 존재해야 한다.

또 한가지 드는 의문점은 위의 그림에서 X가 A의 left가 아니라 right라면 어떻게 할 것이냐이다.

즉 위의 그림에서 c가 R인 경우로 위의 방법을 그대로 적용한다면 B, c가 R-R 이되어문제가 생긴다.

하지만 이런 때는 먼저 트리 이동을 수행해서 위의 그림처럼 X가 A의 left 상태로 만들 수 있다.

이것은 아래 그림의 두 트리는 모두 같은 의미의 binary search tree이기 때문에 가능하다.

(물론 위의 재배치가 가능한것도 이 특성을 이용한 것이다.)

 문자 평가 함수 

① 문자 평가 함수들은 한 개 문자의 종류를 검사 또는 평가하는 함수로서 1개의 문자가 숫자인지, 문자인지, 제어문자인지, 대문자, 소문자인지의 여부를 평가한다. 

② 문자평가함수는 is-로 시작되며, is-로 시작되는 함수는 헤더파일인"ctype.h"에 정의되어 있다. 

(1)isalnum( ) 함수 

① 영문자(A∼Z, a∼z) 또는 숫자(0∼9)인지를 평가하여 참이면 0이외의 값을 돌려주고, 거짓이면 0을 돌려준다.

② 형식 

【 예제13-1 】하나의 문자를 읽어 들여 영문자 또는 숫자이면 alphanumeric를 출력하는 프로그램(ch13-1.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(2)isalpha( ) 함수 

① 영문자(A∼Z, a∼z)인가를 평가하여 참이면 0이외의 값을 돌려주고, 거짓이면 0을 돌려준다.

② 형식

【 예제13-2 】하나의 문자를 읽어 들여 영문자이면 alphabetic을 출력하는 프로그램(ch13-2.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(3) iscntrl( ) 함수 

① 제어문자인가를 평가하여 제어문자로 참이면 0이외의 값을 돌려주고, 거짓이면 0을

돌려준다.

② 형식

【 예제13-3 】하나의 문자를 읽어 들여 제어문자이면 Input data is control character를 출력하는 프로그램(ch13-3.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(4) isdigit( ) 함수 

① 0∼9인가를 평가하여 참이면 0이외의 값을 돌려주고, 거짓이면 0을 돌려준다.

② 형식

【 예제13-4 】하나의 문자를 읽어들여 숫자이면 digit을 출력하는 프로그램(ch13-4.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(5) isupper( ) 함수 

① 영문 대문자(A∼Z)인가를 평가하여 참이면 0이외의 값을 돌려주고, 거짓이면 0을 돌려준다.

② 형식

【 예제13-5 】하나의 문자를 읽어 들여 영문 대문자이면 upper alphabetic을 평가하는 프로그램(ch13-5.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(6) islower( ) 함수 

① 영문 소문자(a∼z)인가를 평가하여 참이면 0이외의 값을 돌려주고, 거짓이면 0을

돌려준다.

② 형식

【 예제13-6 】다음과 같이 선언한 문자 중에서 소문자들을 출력하는 프로그램(ch13-6.c)

char a[9] = {'K', 'b', 's', 'M', 'b', 'c', 'S', 'b', 's'};

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(7) isspace( ) 함수 

① 공백인가를 평가하여 참이면 0이외의 값을 돌려주고, 거짓이면 0을 돌려준다.

② 형식

【 예제13-7 】공백이 입력되기 전까지 문자를 출력하는 프로그램(ch13-7.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

13-2. 문자 변환 함수 

① 소문자를 대문자로, 대문자를 소문자로 변환하거나 또는 ASCII 코드가 아닌 값을 ASCII 코드 값으로 바꾸어 준다.

② 문자변환함수는 헤더파일인 "ctype.h"에 정의되어 있다. 

(1) toascii( ) 함수 

① ASCII 코드로 변환시켜 주는 함수

② 형식

【 예제13-8 】지정 문자를 ASCII 코드로 변환시켜 주는 프로그램(ch13-8.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(2) tolower( ) 함수 

① c가 대문자이면 소문자로 변환시켜 준다.

② 형식 

【 예제13-9 】지정문자가 대문자이면 소문자로 변환시켜 주는 프로그램(ch13-9.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(3) toupper( ) 함수 

① c가 소문자이면 대문자로 변환시켜 준다.

② 형식 

【 예제13-10 】지정문자가 소문자이면 대문자로 변환시켜 주는 프로그램(ch13-10.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

13-3. 문자열의 조작함수 

문자열 조작 함수는 헤더파일인 "string.h"에 정의되어 있다. 

(1) strcpy( ) 함수 및 strncpy( ) 함수 

① 문자열을 복사하는 함수

② 형식

③ strcpy( )함수

"cd"가 가리키는 버퍼에 "str"이 가리키는 문자열을 복사하고, 함수값으로 "cd"의 값을 반환한다.

④ strncpy( ) 함수

앞에서부터 최대 len 문자까지를 복사한다. 이때 "cd"는 "복사 문자열의 길이 + 1"크기 이상을 확보해 두어야 한다. 

【 예제13-11 】문자열 str을 배열 cd에 copy하는 프로그램(ch13-11.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

【 예제13-12 】문자열 str에서 6개의 문자를 cd에 복사하는 프로그램(ch13-12.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(2) strcat( ) 및 strncat( ) 함수 

① 문자열을 연결시키는 함수

② 형식

③ strcat( ) 함수

"buf"가 가리키는 버퍼에 들어있는 문자열의 뒷부분에 "str"이 가리키는 문자열을 연결시킨다.

④ strncat( ) 함수

"str"이 가리키는 문자열의 최대 "len" 문자까지만 "buf"가 가리키는 버퍼의 문자열에 연결시켜 준다.

【 예제13-13 】문자열 buf와 문자열 str을 연결하여 출력하는 프로그램이다.(ch13-13.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

【 예제13-14 】문자열 buf와 문자열 str의 11개의 문자를 연결하는 프로그램(ch13-14.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(3) strchr( ) 함수 및 strrchr( ) 함수 

① 지정된 문자의 최초 위치 탐색과 최후 위치 탐색을 위한 함수

② 형식

③ strchr( ) 함수

"string"내에서 찾고 싶은 문자 c의 내용이 발견되면 발견된 최초의 위치를 반환하고 발견되지 않으면 null 값을 반환한다. 즉, 최초의 문자가 발견된 위치를 반환시켜 준다.

④ strrchr( ) 함수

"string"내에서 찾고 싶은 문자 c의 내용이 발견되면 발견된 최후 위치를 반환하고 발견되지 않으면 null값을 반환한다. 즉, 최후의 문자가 발견된 위치를 반환시켜 준다. 

【 예제13-15 】문자열 string에서 e가 발견된 최초의 주소를 구하는 프로그램(ch13-15.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

【 예제13-16 】문자열 string에서 e가 기억된 마지막 주소를 구하는 프로그램(ch13-16.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(4) strcmp( ) 함수 및 strncmp( ) 함수 

① 문자열을 비교하는 함수로 앞에서 한 개의 문자씩 사전식 순서로 비교하여 그 결과를

반환한다.

② 형식

③ 2개의 문자열을 비교한 후 다음과 같이 결과를 반환한다.

• string1 > string2 이면 양수값을 반환한다.
• string1 = string2 이면 0을 반환한다.
• string1 < string2 이면 음수값을 반환한다.

④ strcmp(p, q) 함수

문자열 p와 q를 비교하여 p의 문자열이 알파벳순으로 q보다 앞이면 음수값, 뒤이면 양수값을 반환한다.

【 예제13-17 】문자열 string1과 문자열 string2를 비교하는 프로그램(ch13-17.c)

▶ 프로그램