CS:APP - 예외적인 제어흐름, 비지역성 점프

1. 비지역성 점프(Nonlocal jumps)

C는 setjmp와 longjmp 함수를 제공한다.

#include <setjmp.h>

int setjmp(jmp_buf env);
int sigsetjmp(sigjmp_buf env, int savesigs);
// Returns: 0 from setjmp, nonzero from longjmps

setjmp 함수는 현재 ‘호출하는 환경’을 env 버퍼에 저장하며 0을 리턴한다.

‘호출하는 환경’은 프로그램 카운터, 스택 포인터, 범용 레지스터 등을 포함한다.

setjmp가 리턴하는 값은 switch문이나 if문의 조건으로 사용될 수 있다. 그리고 리턴값이 변수에 할당되면 안된다.

#include <setjmp.h>

void longjmp(jmp_buf env, int retval);
void siglongjmp(sigjmp_buf env, int savesigs);
// Never returns

longjmp 함수는 호출하는 환경을 env 버퍼에서 복원하고, 가장 최근의 setjmp 호출에서 리턴한다.

이 때, setjmp는 longjmp의 인자 retval를 리턴한다.

예제 보면 어떻게 쓰는지 감이 온다.

#include "csapp.h"

jmp_buf buf;

int error1 = 0;
int error2 = 0;

void foo(void), bar(void);

int main()
{
    switch(setjmp(buf)) {
    case 0:
        foo();
        break;
    case 1:
        printf("Detected an error1 condition in foo\n");
        break;
    case 2:
        printf("Detected an error2 condition in foo\n");
        break;
    default:
        printf("Unknown error condition in foo\n");
    }
    exit(0);
}

void foo(void)
{
    if (error1)
        longjmp(buf, 1);
    bar();
}

void bar(void)
{
    if (error2)
        longjmp(buf, 2);
}

이렇게 소프트웨어 예외 처리용으로 쓸 수 있고.

#include "csapp.h"

sigjmp_buf buf;

void handler(int sig)
{
    siglongjmp(buf, 1);
}

int main()
{
    if (!sigsetjmp(buf, 1)) {
        Signal(SIGINT, handler);
        Sio_puts("starting\n");
    }
    else
    Sio_puts("restarting\n");

    while(1) {
        Sleep(1);
        Sio_puts("processing...\n");
    }
    exit(0);
}

이렇게 시그널을 활용할 수도 있다.

시그널을 활용할 때는 다음을 주의하자.

siglongjmp를 호출하는 핸들러를 설치하기 전에 sigsetjmp를 먼저 설정하라.
- sigsetjmp 환경 설정 전에 시그널을 수신받는 상황을 방지하기 위해서다.
sigsetjmp와 siglongjmp는 async-signal-safe function이 아니다.
- siglongjmp에서 도달가능한 모든 코드는 안전한 함수만을 호출해야 한다.

2. 마무리

예외적 제어흐름 ECF에 대해서 모두 알아봤다.

출처

‘Computer Systems A Programmer’s Perspective (3rd Edition)’