wait() and waitpid()

De wait() systeem aanroep schort het uitvoeren van de huidige thread op totdat een van zijn kinderen eindigt. De aanroep wait(&wstatus) is equivalent aan:

waitpid(-1, &wstatus, 0);

De waitpid() systeem aanroep schort het uitvoeren van de huidige thread op tot dat een kind gespecificeerd door pid argument is veranderd van toestand. Standaard wacht waitpid() alleen op beëindigde kinderen, maar is dit gedrag aanpasbaar via het opties argument, zoals hieronder beschreven.

De waarde van pid kan een van de volgende zijn:

< -1

wat betekend dat er gewacht wordt op elk kind proces van wie de proces groep ID gelijk is aan de absolute waarde van pid.

-1

wat betekent wacht op een kind proces.

0

wat betekend dat er gewacht wordt op elk kind proces van wie het proces groep ID gelijk is aan dat van het aanroepende proces ten tijde van de aanroep van waitpid().

> 0

wat betekend dat er gewacht wordt op elk kind van wie het proces ID gelijk is aan de waarde van pid.

De waarde van opties is een OF (incl.) van nul of meer van de volgende constanten:

WNOHANG

betekend dat er onmiddellijk wordt teruggekeerd als geen kind beëindigd was.

WUNTRACED

keer ook terug als het kind werd beëindigd (maar niet getraceerd via ptrace(2)). In de status van traced kinderen die werden beëindigd wordt voorzien, zelfs als deze optie niet werd opgegeven.

WCONTINUED (sinds Linux 2.6.10)

keer ook terug als een beëindigd kind werd hervat door het afleveren van SIGCONT.

(Zie hieronder voor de alleen-Linux opties.)

Als wstatus niet NULL is, dan slaan wait() en waitpid() status informatie op in de int naar welk het wijst. Dit geheel getal kan worden ingezien met de volgende macro´s (die het geheel getal zelf als argument gebruiken, niet de wijzer er naar toe, zoals gedaan in wait() en waitpid()!):

WIFEXITED(wstatus)

retourneert "waar" als het kind normaal beëindigde, dat is, door het aanroepen van exit(3) of _exit(2), of door terug te keren uit main().

WEXITSTATUS(wstatus)

retourneert de terugkeer status van het kind. Deze bestaat uit de minst belangrijke 8 bits van het status argument dat het kind specificeerde in een aanroep van exit(3) of _exit(2) of als het argument van een return statement in main(). Deze macro moet alleen gebruikt worden als WIFEXITED een "waar" terug gaf.

WIFSIGNALED(wstatus)

geeft "waar" terug als het proces eindigde door een signaal.

WTERMSIG(wstatus)

geeft het nummer van het signaal dat ervoor zorgde dat het kind proces eindigde. Deze macro kan alleen gebruikt worden als WIFSIGNALED "waar" terug gaf.

WCOREDUMP(wstatus)

retourneert "waar" als het kind een core dump produceerde (zie core(5)). Deze macro kan alleen gebruikt worden als WIFSIGNALED "waar" terug gaf.

Deze macro is niet gespecificeerd in POSIX.1-2001 en is niet beschikbaar in enkele UNIX implementaties (b.v. AIX, SunOS). Daarom, sluit zijn gebruik binnen #ifdef WCOREDUMP ... #endif in.

WIFSTOPPED(wstatus)

geeft "waar" terug als het kind proces werd beëindigd door het afleveren van een signaal; dit is alleen mogelijk als de aanroep werd gedaan met WUNTRACED of wanneer het kinderen wordt getraceerd (zie ptrace(2)).

WSTOPSIG(wstatus)

geeft het nummer van het signaal dat ervoor zorgde dat het kind stopte. Deze macro kan alleen afgehandeld worden als WIFSTOPPED ongelijk-nul teruggaf.

WIFCONTINUED(wstatus)

(vanaf Linux 2.6.10) geeft "waar" terug als het kind werd hervat door het aanleveren van SIGCONT.

waitid()

De waitid() systeem aanroep (beschikbaar vanaf Linux 2.6.9.) geeft preciezere controle over het wachten op toestandsveranderingen van kinderen

De idtype en id argumenten selecteren de kind(eren) om op te wachten, als volgt:

idtype == P_PID

Wacht op het kind wiens proces ID overeenkomt met id.

idtype == P_PID (vanaf Linux 5.4)

Wacht op het kind gerefereerd door de PID bestands beschrijving gespecificeerd in id. (Zie pidfd_open(2) voor verdere informatie over PID bestands beschrijvers.)

idtype == P_PGID

Wacht op enig kind wiens proces groep ID overeenkomt met id. Vanaf Linux 5.4, als id is NUL, dan wacht op enig kind dat tot dezelfde proces groep zit als de proces groep van de aanroeper ten tijde van de aanroep.

idtype == P_ALL

Wacht op enig kind; id wordt geïgnoreerd.

De kind status veranderingen om te wachten worden gespecificeerd door OF´en van een of meer van de volgende vlaggen in opties:

WEXITED

Wacht op kinderen die zijn beëindigd.

WSTOPPED

Wacht op kinderen die zijn gestopt door het leveren van een signaal.

WCONTINUED

Wacht op (eerder gestopte) kinderen die zijn hervat door het aanleveren van SIGCONT.

De volgende vlaggen mogen additioneel worden geOF´d in opties:

WNOHANG

Zoals voor waitpid().

WNOWAIT

Laat het kind in een wachtbare status; een latere "wait"-aanroep kan opnieuw gebruikt worden om de status van het kind op te vragen.

Bij een succesvolle terugkeer, waitid() vult de volgende velden van de siginfo_t structure aangewezen door infop:

si_pid

Het proces ID van het kind.

si_uid

Het effectieve gebruiker ID van het kind. (Dit veld is niet gezet op de meeste andere implementaties.)

si_signo

Altijd gezet op SIGCHLD.

si_status

Ofwel de retour status van het kind, zoals mee gegeven aan _exit(2) (of exit(3)), ofwel het signaal de veroorzaakte het kind te beëindigen, stoppen of doorgaan. Het si_code veld kan worden gebruikt om te bepalen hoe dit veld te interpreteren.

si_code

Zet op een van: CLD_EXITED (kind roep aan _exit(2)); CLD_KILLED (kind beëindigd door signaal); CLD_DUMPED (kind beëindigd door signaal, en dumpte core); CLD_STOPPED (kind gestopt door signaal); CLD_TRAPPED (getraceerd kind zit vast); or CLD_CONTINUED (kind vervolgt door SIGCONT).

Als WNOHANG werd opgegeven in opties en er waren geen kinderen in een wacht toestand, dan geeft waitid() meteen 0 terug and de status van de siginfo_t structure aangewezen door infop hangt af van de implementatie. Om (overdraagbaar) dit geval te onderscheiden van die waar een kind zich in een wacht toestand bevond, maak dan het si_pid veld nul voor de aanroep en controleer op een niet-nul waarde in dit veld nadat de aanroep terugkeerde.

POSIX.1-2008 Technical Corrigendum 1 (2013) voegt de eis toe dat wanneer WNOHANG werd gespecificeerd in opties en er waren geen kinderen wacht toestand, dan zou waitid() de si_pid en si_signo velden nul moeten maken. Op Linux en andere implementaties die aan deze eis voldoen, is het niet noodzakelijk om het si_pid veld nul te maken voor het aanroepen van waitid(). Echter volgen niet alle implementaties de POSIX.1 specificatie op dit punt.

C library/kernel verschillen

wait() is eigenlijk een bibliotheek functie die (in glibc) is geïmplementeerd als een aanroep naar wait4(2).

Op sommige architecturen, is er geen waitpid() systeem aanroep; in plaats daarvan, is dit interface geïmplementeerd door een C bibliotheek omwikkel functie die wait4(2) aanroept.

De ruwe waitid() systeem aanroep gebruikt het vijfde argument, van het type struct rusagefP. Als dit argument niet-NULL is, dan wordt het gebruikt om hulpbron informatie over het kind te retourneren, op dezelfde manier als wait4(2). Zie getrusage(2) voor details.

Linux notities

In de Linux kernel, een kernel-thread is niet anders van constructie dan een proces. In plaats daarvan, is een thread eenvoudig weg een proces dat werd aangemaakt door de Linux-unieke clone(2) systeem aanroep; andere routines zoals de overdraagbare pthread_create(3) aanroep zijn geïmplementeerd met clone(2). Voor Linux 2,4 was een thread slechts een speciaal geval van een proces, met als consequentie dat een thread niet kon wachten op kinderen of een andere thread, zelfs wanneer de laatste tot dezelfde thread groep behoorde. Echter, schrijft POSIX wel deze functionaliteit voor, en vanaf Linux 2.4 kan een thread, en doet dat ook standaard, wachten op kinderen of andere thread in dezelfde thread groep.

De volgende Linux-specifieke opties zijn alleen van toepassing op kinderen aangemaakt door clone(2); die kunnen ook gebruikt worden, sinds Linux 4.7, met waitid():

__WCLONE

Wacht alleen op "kloon" kinderen. Als weggelaten, wacht dan alleen op "niet-kloon" kinderen. (Een "kloon"kind is er een dat geen signaal levert, of een signaal anders dan SIGCHLD aan zijn ouder bij beëindiging.) Deze optie wordt genegeerd als _WALL ook werd gespecificeerd.

__WALL (sinds Linux 2.4)

Wacht op alle kinderen, van welk type ("kloon" of "niet-kloon") dan ook.

__WNOTHREAD (sinds Linux 2.4)

Wacht niet op kinderen of andere threads in dezelfde thread groep. Dit was standaard voor Linux 2.4.

Vanaf Linux 4.7, is de __WALL vlag automatisch inbegrepen als het kind wordt ge-"ptraced".

Programma bron

#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
int
main(int argc, char *argv[])
{
    int    wstatus;
    pid_t  cpid, w;
    cpid = fork();
    if (cpid == -1) {
        perror("fork");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if (cpid == 0) {            /* Code executed by child */
        printf("Child PID is %jd\n", (intmax_t) getpid());
        if (argc == 1)
            pause();                    /* Wait for signals */
        _exit(atoi(argv[1]));
    } else {                    /* Code executed by parent */
        do {
            w = waitpid(cpid, &wstatus, WUNTRACED | WCONTINUED);
            if (w == -1) {
                perror("waitpid");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
            if (WIFEXITED(wstatus)) {
                printf("exited, status=%d\n", WEXITSTATUS(wstatus));
            } else if (WIFSIGNALED(wstatus)) {
                printf("killed by signal %d\n", WTERMSIG(wstatus));
            } else if (WIFSTOPPED(wstatus)) {
                printf("stopped by signal %d\n", WSTOPSIG(wstatus));
            } else if (WIFCONTINUED(wstatus)) {
                printf("continued\n");
            }
        } while (!WIFEXITED(wstatus) && !WIFSIGNALED(wstatus));
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }
}