wait() と waitpid()

waitpid(-1, &status, 0);

waitpid() システムコールは、 pid 引き数で指定した子プロセスの状態変化が起こるまで、呼び出し元のプロセスの実行を一時停止する。デフォルトでは、 waitpid() は子プロセスの終了だけを待つが、この動作は options 引き数により変更可能である。

pid に指定できる値は以下の通り:

<-1

プロセスグループID が pid の絶対値に等しい子プロセスのいずれかが終了するまでを待つ。

-1

子プロセスのどれかが終了するまで待つ。

0

プロセスグループID が呼び出したプロセスのものと等しい子プロセスを待つ。

> 0

プロセスID が pid に等しい子プロセスを待つ。

options の値は次の定数の 0 個以上の論理和である:

WNOHANG

状態変化が起こった子プロセスがない場合にすぐに復帰する。

WUNTRACED

子プロセスが停止した場合にも復帰する (子プロセスが ptrace(2) でトレースされている場合は除く)。このオプションが指定されていない場合でも、停止したプロセスが「トレース (traced)」されていれば、子プロセスの状態が報告される。

WCONTINUED (Linux 2.6.10 以降)

停止した子プロセスが SIGCONT の配送により再開した場合にも復帰する。

(Linux 専用オプションについては後述する)

status が NULL でなければ、 wait() や waitpid() は status で指す int に状態情報を格納する。この整数は以下のマクロを使って検査できる。 (これらのマクロの引き数には、 wait() や waitpid() が書き込んだ整数そのものを指定する。ポインタではない!)

WIFEXITED( status )

子プロセスが正常に終了した場合に真を返す。「正常に」とは、 exit(3) か _exit(2) が呼び出された場合、もしくは main() から復帰した場合である。

WEXITSTATUS( status )

子プロセスの終了ステータスを返す。終了ステータスは status 引き数の下位 8ビットで構成されており、 exit(3) や _exit(2) の呼び出し時に渡された値、もしくは main() の return 文の引き数として指定された値である。このマクロを使用するのは WIFEXITED が真を返した場合だけにすべきである。

WIFSIGNALED( status )

子プロセスがシグナルにより終了した場合に真を返す。

WTERMSIG( status )

子プロセス終了の原因となったシグナルの番号を返す。このマクロを使用するのは WIFSIGNALED が真を返した場合だけにすべきである。

WCOREDUMP( status )

子プロセスがコアダンプを生成した場合に真を返す。このマクロを使用するのは WIFSIGNALED が真を返した場合だけにすべきである。このマクロは POSIX.1-2001 では規定されておらず、 (AIX, SunOS などの) いくつかの UNIX の実装では利用できない。必ず #ifdef WCOREDUMP ... #endif で括って使用すること。

WIFSTOPPED( status )

子プロセスがシグナルの配送により停止した場合に真を返す。これが真になるのは、システムコールが WUNTRACED を指定して呼び出された場合か、子プロセスがトレースされている場合 ( ptrace(2) 参照) だけである。

WSTOPSIG( status )

子プロセスを停止させたシグナルの番号を返す。このマクロを使用するのは WIFSTOPPED が 0 以外を返した場合だけにすべきである。

WIFCONTINUED( status )

(Linux 2.6.10 以降) 子プロセスが SIGCONT の配送により再開した場合に真を返す。

waitid()

idtype == P_PID

プロセスID が id と一致する子プロセスを待つ。

idtype == P_PGID

プロセスグループID が id と一致する子プロセスを待つ。

idtype == P_ALL

子プロセス全部を対象に待つ。 id は無視される。

子プロセスのどの状態変化を待つかは以下のフラグで指定する ( options には 1個以上のフラグの論理和をとって指定する):

WEXITED

子プロセスの終了を待つ。

WSTOPPED

子プロセスがシグナルの配送により停止するのを待つ。

WCONTINUED

(停止していた) 子プロセスが SIGCONT が配送されて再開するのを待つ。

さらに以下のフラグを論理和の形で options に指定できる:

WNOHANG

waitpid() と同様。

WNOWAIT

waitable 状態のプロセスをそのままにする。この後で wait コールを使って、同じ子プロセスの状態情報をもう一度取得することができる。

成功した場合には、 waitid() は infop が指す siginfo_t 構造体の以下のフィールドを設定する:

si_pid

子プロセスのプロセスID。

si_uid

子プロセスの実ユーザID (このフィールドは他のほとんどの実装では設定されない)。

si_signo

常に SIGCHLD が設定される。

si_status

_exit(2) (か exit(3)) に指定された子プロセスの終了ステータス、もしくは子プロセスの終了、停止、再開の原因となったシグナルが設定される。このフィールドをどう解釈するかは、 si_code フィールドを参照して決めることができる。

si_code

以下のいずれかが設定される: CLD_EXITED (子プロセスが _exit(2) を呼び出した); CLD_KILLED (シグナルにより子プロセスが kill された); CLD_DUMPED (シグナルにより子プロセスが kill され、コア・ダンプが行われた); CLD_STOPPED (シグナルにより子プロセスが停止した); CLD_TRAPPED (トレースされていた子プロセスがトラップを受信した); CLD_CONTINUED ( SIGCONT により子プロセスが再開された)。

WNOHANG が options に指定されていて、 waitable 状態の子プロセスがなかった場合には、 waitid() はすぐに 0 を返す。このとき、 infop が指す siginfo_t 構造体の内容は不定である。この場合を waitable 状態の子プロセスがあった場合と区別するには、 waitid() を呼び出す前に si_pid を 0 にしておき、コールが復帰した後でこのフィールドが 0 以外の値かどうかをチェックすればよい。

Linux での注意

clone(2) を用いて作られた子プロセスには、以下の Linux 固有の options が使用できる。

__WCLONE

"clone"な子プロセスだけを待つ。指定されなかった場合は非 "clone"な子プロセスだけを待つ ("clone"な子プロセスは、終了時に親プロセスへ全くシグナルを送らないか、 SIGCHLD 以外のシグナルを送る)。このオプションは __WALL も指定された場合は無視される。

__WALL (Linux 2.4 以降)

"clone"であるかないかに関わらず、全ての子プロセスを待つ。

__WNOTHREAD (Linux 2.4 以降)

同じスレッドグループの他のスレッドの子プロセスは待たない。 Linux 2.4 より前ではデフォルトであった。

プログラムのソース

int
main(int argc, char *argv[])
{
pid_t cpid, w;
int status;

cpid = fork();
if (cpid == -1) {
perror("fork");
exit(EXIT_FAILURE);
}

if (cpid == 0) { /* Code executed by child */
printf("Child PID is %ld\n", (long) getpid());
if (argc == 1)
pause(); /* Wait for signals */
_exit(atoi(argv[1]));

} else { /* Code executed by parent */
do {
w = waitpid(cpid, &status, WUNTRACED | WCONTINUED);
if (w == -1) {
perror("waitpid");
exit(EXIT_FAILURE);
}

if (WIFEXITED(status)) {
printf("exited, status=%d\n", WEXITSTATUS(status));
} else if (WIFSIGNALED(status)) {
printf("killed by signal %d\n", WTERMSIG(status));
} else if (WIFSTOPPED(status)) {
printf("stopped by signal %d\n", WSTOPSIG(status));
} else if (WIFCONTINUED(status)) {
printf("continued\n");
}
} while (!WIFEXITED(status) && !WIFSIGNALED(status));
exit(EXIT_SUCCESS);
}
}