wait - システムコールの説明 - Linux コマンド集 一覧表

wait, waitpid - プロセスの状態変化を待つ

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
pid_t wait(int * status );
pid_t waitpid(pid_t pid , int * status , int options );
int waitid(idtype_t idtype , id_t id ", siginfo_t *" infop ", int " options );

これらのシステムコールはいずれも、呼び出し元プロセスの子プロセスの 状態変化を待ち、状態が変化したその子プロセスの情報を取得するのに 使用される。 状態変化とは以下のいずれかである: 子プロセスの終了、シグナルによる子プロセスの停止、 シグナルによる子プロセスの再開。 子プロセスが終了した場合は、wait を実行することで、 システムがその子プロセスに関連するリソースを解放できるようになる。 wait が実行されなかった場合には、終了した子プロセスは 「ゾンビ」状態で残り続ける (下記の注意の章を参照のこと)。
子プロセスの状態変化がすでに発生していた場合、これらのコールは すぐに復帰する。それ以外の場合は、子プロセスの状態変化が起こるか、 シグナルハンドラによりシステムコールが中断されるまで、 停止 (block) する (後者は、   sigaction (2) の SA_RESTART フラグによりシステムコールが自動的に再スタートするようになっていない 場合の動作である)。 以下の説明では、状態変化が起こったがこれらのシステムコールのいずれかに よって待たれていない子プロセスを waitable (待ち可能) と呼ぶ。

wait() と waitpid()

    wait(&status);



    waitpid(-1, &status, 0);

waitid()

wait ():成功すると、終了した子プロセスのプロセスID を返す。 エラーの場合 -1 を返す。
waitpid ():成功すると、状態が変化した子プロセスのプロセスID を返す。 エラーの場合 -1 を返す。 WNOHANG が指定されていて、 pid で指示された子プロセスで状態変化が起こっていなかった場合は、 0 を返す。
waitid ():成功すると 0 を返す。 WNOHANG が指定されていて、 pid で指示された子プロセスで状態変化が起こっていなかった場合にも 0 を返す。 エラーの場合 -1 を返す。
エラーの場合、これらのシステムコールはいずれも errno に適切な値を設定する。

ECHILD

( wait ()の場合) 呼び出し元プロセスには、wait を行っていない子プロセスはない。

ECHILD

( waitpid ()か waitid ()の場合) pid ( waitpid ())か idtype と id ( waitid ())で指定したプロセスが存在しないか、呼び出し元プロセスの子プロセスでない (SIGCHLD の動作に SIG_IGN を設定した場合には、 自分自身の子プロセスでも起こりうる。 スレッドに関しては「Linux での注意」の節も参照すること)。

EINTR

WNOHANG が設定されておらず、禁止 (block) されていないシグナルや SIGCHLD を受信した。

EINVAL

options 引き数が不正である。

終了したが、wait されていない子プロセスは「ゾンビ」になる。 後で親プロセスが wait を実行して子プロセスについての情報を取得できるように、 カーネルはゾンビプロセスについて最小限の情報 (PID、終了ステータス、 リソース使用状況) を保持する。 ゾンビプロセスは、 wait によってシステムから削除されない限り、 カーネルのプロセステーブルの 1 エントリを消費する。このプロセステーブルが 一杯になると、新たにプロセスを作ることができなくなる。 親プロセスが終了すると、その親プロセスの「ゾンビ」の 子プロセスは (もしあれば)   init (8) の養子となる。   init (8) は wait を自動的に実行し、ゾンビを削除する。
POSIX.1-2001 では以下のように規定されている。 SIGCHLD の動作が SIG_IGN に設定されたか、 SIGCHLD に対して SA_NOCLDWAIT フラグが設定された場合 ( sigaction (2)参照)、終了した子プロセスはゾンビにはならず、 wait ()や waitpid ()の呼び出しは全ての子プロセスが終了するまで停止し、 子プロセスが全部終了した後 errno に ECHILD を設定して失敗する。 (もともとの POSIX 標準は SIGCHLD に SIG_IGN を設定した場合の振る舞いを未規定のままにしている。) Linux 2.6 はこの仕様に準拠している。 しかし、Linux 2.4 (とそれ以前のバージョン) はそうではない: SIGCHLD が無視される状態で wait ()または waitpid ()が呼び出された場合、 SIGCHLD が無視されていないかのように振る舞う。 つまり、呼び出しによって次の子プロセスの終了までブロックされ、 終了した子プロセスの PID と状態が返される。

Linux カーネルでは、カーネルによってスケジュールされるスレッドは プロセスと明確に区別できる構成要素ではない。スレッドは Linux 固有の   clone (2) システムコールを使用して生成されるプロセスに過ぎない。 移植性のある   pthread_create (3) コールのような他のルーチンは   clone (2) を使用して実装されている; これらでは waitid ()を使うことはできない。 Linux 2.4 より前では、スレッドは単に特殊なプロセスであったので、 例え同じスレッドグループであっても、 あるスレッドが別のスレッドの子プロセスが終了するのを待つことは出来なかった。 しかし、POSIX ではこのような機能を規定しており、 Linux 2.4 以降では、あるスレッドが同じスレッドグループの他のスレッドの 子プロセスが終了するのを待つことができるようになった。 そして将来はこれがデフォルトの動作になるであろう。

  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。

以下のプログラムは、   fork (2) と waitpid (2)の使用方法の例を示している。 このプログラムでは子プロセスを生成する。 コマンドライン引き数が指定されなかったときは、 子プロセスは   pause (2) を使ってその実行を一時停止し、ユーザがその子プロセスに シグナルを送信できるようにする。 コマンドライン引き数が指定された場合は、 子プロセスは直ちに終了し、 コマンドラインで指定された整数を終了ステータスとして使用する。 親プロセスは、 waitpid (2)を使って子プロセスを監視し、 wait のステータス値を上記の W*() マクロを使って解析するという ループを実行する。
下記ののシェル・セッションはプログラムの実行例である:

$ ./a.out &
Child PID is 32360
[1] 32359
$ kill -STOP 32360
stopped by signal 19
$ kill -CONT 32360
continued
$ kill -TERM 32360
killed by signal 15
[1]+  Done                    ./a.out
$






#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>



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);
    }
}

SVr4, 4.3BSD, POSIX.1-2001.

  _exit (2),   clone (2),   fork (2),   kill (2),   ptrace (2),   sigaction (2),   signal (2),   wait4 (2),   pthread_create (3),   signal (7)