Section 5. 애플리케이션의 동작

5.1 ls 커맨드의 동작

리눅스에서 구동되는 커맨드 라인 애플리케이션의 대부분은 libc를 이용하고 있다. libc는 커널의 시스템 콜을 이용해 디바이스에 액세스한다.

ls에 파일을 지정하면 해당 파일명이, 디렉터리를 지정하면 해당 디렉터리에 들어있는 파일명 리스트가, 옵션으로 -l을 붙이면 파일의 퍼미션(허가권), 소유권, 크기, 타임스탬프(데이터 입력 날짜와 시간) 등의 상세 정보가 표시된다. 이건 뭐 Chapter 1의 Section 1에서 이미 언급을 했었다.

5.2 strace로 동작 추적

strace는 인수로 지정한 커맨드가 사용하는 시스템 콜이나 신호를 표시해준다. 이로써 대상 커맨드의 상세한 동작을 파악하거나 개발 시에는 디버그 정보도 손에 넣을 수 있다.

strace ls /dev/null을 실행하면 매우 긴 실행문을 볼 수 있다. 이 책에서 설명하는 순으로 일부 발췌해보면 다음과 같다.

1) 우선 프로그램을 실행하는 시스템 콜 execve를 이용해 /bin/ls를 실행한다.

2) open 시스템 콜을 호출하여 파일에 O_RDONLY flag를 부여하고 파일을 연다. =3은 open 시스템 콜이 성공했을 때 반환되는 파일 디스크립터 값이다. 그 후 파일 디스크립터를 읽어오는 read 시스템 콜에 open 시스템 콜에서 반환된 파일 디스크립터 값을 지정하여 실행한다.

3) stat, lstat, fstat로 파일 /dev/null 상태를 확인한다.

4) 파일이나 디바이스를 메모리에 매핑하는 mmap2 시스템 콜을 호출한다. 반환되는 값은 매핑된 위치 정보이다. 그 후, ls 실행 결과, 여기에서는 /dev/null밖에 찾지 못했으므로 /dev/null과 write 시스템 콜을 사용해 쓰기를 실행한다. 마지막으로 close 시스템 콜로 표준 출력을 닫고 munmap 시스템 콜로 메모리상에 매핑된 /dev/null의 영역도 언매핑, 파일 디스크립터 '2'를 닫고 exit_group 시스템 콜을 실행하여 프로세스 중인 모든 스레드로부터 exit한다.

다음 과정을 통해 ls /dev/null뿐인데도 상당히 많은 시스템 콜이 호출되었다는 것을 알 수 있다. 이를 통해 하드디스크(디바이스)에 있는 파일 리스트의 정보를 얻고 디스플레이(디바이스)에 그 결과를 표시하려면 커널에 준비된 시스템 콜이 반드시 필요하다는 것을 알 수 있다.