waitid() - Unix, Linux系统调用

名称

wait, waitpid - 等待进程状态改变

概要

#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 );

描述

所有这些系统调用都用于等待调用进程子进程的状态更改，并获取其状态已更改的子进程的信息。状态更改被认为是：子进程终止；子进程被信号停止；或子进程被信号恢复。对于终止的子进程，执行 wait 允许系统释放与子进程关联的资源；如果没有执行 wait，则终止的子进程将保持“僵尸”状态（参见下面的注释）。

如果子进程的状态已经改变，则这些调用会立即返回。否则，它们会阻塞，直到子进程的状态改变或信号处理程序中断调用（假设系统调用没有使用sigaction(2)的SA_RESTART标志自动重启）。在本页的其余部分，状态已更改且尚未被这些系统调用之一等待的子进程被称为可等待的。

wait() 和 waitpid()

wait() 系统调用挂起当前进程的执行，直到其一个子进程终止。调用wait(&status)等效于

    waitpid(-1, &status, 0);

waitpid() 系统调用挂起当前进程的执行，直到由pid参数指定的子进程状态更改。默认情况下，waitpid() 仅等待终止的子进程，但这可以通过下面的options参数进行修改。

pid 的值可以是

options 的值是以下常量的或运算结果，可以为零个或多个

（对于仅限 Linux 的选项，请参见下文。）只有在SIGCHLD信号的SA_NOCLDSTOP标志未设置的情况下，WUNTRACED和WCONTINUED选项才有效（参见sigaction(2)）。

如果status不为 NULL，wait() 和 waitpid() 会将状态信息存储到它指向的int中。可以使用以下宏检查此整数（这些宏采用整数本身作为参数，而不是指向它的指针，如在wait() 和 waitpid() 中所做的那样！）

waitid()

waitid() 系统调用（自 Linux 2.6.9 起可用）提供了对要等待哪些子进程状态更改的更精确控制。

idtype 和 id 参数选择要等待的子进程，如下所示

如果在options中指定了WNOHANG并且没有子进程处于可等待状态，则waitid() 会立即返回 0，并且infop指向的siginfo_t结构的状态未指定。为了区分这种情况与子进程处于可等待状态的情况，在调用之前将si_pid字段清零，并在调用返回后检查此字段中的非零值。

返回值

wait()：成功时，返回终止的子进程的进程 ID；错误时，返回 -1。

waitpid()：成功时，返回状态已更改的子进程的进程 ID；错误时，返回 -1；如果指定了WNOHANG并且pid指定的子进程尚未更改状态，则返回 0。

waitid()：成功时返回 0，或者如果指定了WNOHANG并且id指定的子进程尚未更改状态，则返回 0；错误时，返回 -1。

在错误的情况下，这些调用中的每一个都会将errno设置为适当的值。

错误

注释

终止但尚未等待的子进程成为“僵尸”。内核维护关于僵尸进程的一组最小信息（PID、终止状态、资源使用信息），以便父进程稍后执行 wait 以获取有关子进程的信息。

只要僵尸进程没有通过 wait 从系统中删除，它就会消耗内核进程表中的一个槽，如果此表填满，则将无法创建更多进程。如果父进程终止，则其“僵尸”子进程（如果有）将由init(8) 采用，后者会自动执行 wait 以删除僵尸进程。

POSIX.1-2001 规定，如果将SIGCHLD的处理方式设置为SIG_IGN，或者为SIGCHLD设置了SA_NOCLDWAIT标志（参见sigaction(2)），那么终止的子进程不会变成僵尸进程，而对wait() 或waitpid() 的调用将阻塞，直到所有子进程都终止，然后失败并设置errno为ECHILD。（最初的 POSIX 标准未指定将SIGCHLD设置为SIG_IGN的行为。）Linux 2.6 符合此规范。但是，Linux 2.4（及更早版本）不符合：如果在忽略SIGCHLD信号时进行wait() 或waitpid() 调用，则该调用的行为就像没有忽略SIGCHLD一样，也就是说，该调用会阻塞，直到下一个子进程终止，然后返回该子进程的进程 ID 和状态。

LINUX 注释

在 Linux 内核中，内核调度线程并非与进程不同的构造。相反，线程只是使用 Linux 独有的clone(2) 系统调用创建的进程；其他例程（例如可移植的pthread_create(3) 调用）是使用clone(2) 实现的。

在 Linux 2.4 之前，线程只是进程的一种特殊情况，因此一个线程无法等待另一个线程的子进程，即使后者属于同一个线程组。但是，POSIX 规定了此功能，并且从 Linux 2.4 开始，线程可以并且默认情况下会等待同一线程组中其他线程的子进程。

以下 Linux 特定的选项用于与使用clone(2) 创建的子进程一起使用；它们不能与waitid()一起使用。

示例

以下程序演示了fork(2) 和waitpid(2) 的用法。该程序创建一个子进程。如果未向程序提供命令行参数，则子进程使用pause(2) 挂起其执行，以允许用户向子进程发送信号。否则，如果提供了命令行参数，则子进程会立即退出，并使用命令行上提供的整数作为退出状态。父进程执行一个循环，使用waitpid(2) 监控子进程，并使用上面描述的 W*() 宏来分析等待状态值。

以下 shell 会话演示了程序的用法。

$ ./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);
    }
}

符合标准

SVr4, 4.3BSD, POSIX.1-2001。

另请参见

• _exit (2)

• clone (2)

• fork (2)

• kill (2)

• ptrace (2)

• sigaction (2)

• signal (2)

• wait4 (2)