sparc: Enable VDSO for static linking
[glibc.git] / manual / process.texi
blob5728bde2cbb20aed6608ad134b32b426c95ffc47
1 @node Processes, Inter-Process Communication, Program Basics, Top
2 @c %MENU% How to create processes and run other programs
3 @chapter Processes
5 @cindex process
6 @dfn{Processes} are the primitive units for allocation of system
7 resources.  Each process has its own address space and (usually) one
8 thread of control.  A process executes a program; you can have multiple
9 processes executing the same program, but each process has its own copy
10 of the program within its own address space and executes it
11 independently of the other copies.
13 @cindex child process
14 @cindex parent process
15 Processes are organized hierarchically.  Each process has a @dfn{parent
16 process} which explicitly arranged to create it.  The processes created
17 by a given parent are called its @dfn{child processes}.  A child
18 inherits many of its attributes from the parent process.
20 This chapter describes how a program can create, terminate, and control
21 child processes.  Actually, there are three distinct operations
22 involved: creating a new child process, causing the new process to
23 execute a program, and coordinating the completion of the child process
24 with the original program.
26 The @code{system} function provides a simple, portable mechanism for
27 running another program; it does all three steps automatically.  If you
28 need more control over the details of how this is done, you can use the
29 primitive functions to do each step individually instead.
31 @menu
32 * Running a Command::           The easy way to run another program.
33 * Process Creation Concepts::   An overview of the hard way to do it.
34 * Process Identification::      How to get the process ID of a process.
35 * Creating a Process::          How to fork a child process.
36 * Executing a File::            How to make a process execute another program.
37 * Process Completion::          How to tell when a child process has completed.
38 * Process Completion Status::   How to interpret the status value
39                                  returned from a child process.
40 * BSD Wait Functions::          More functions, for backward compatibility.
41 * Process Creation Example::    A complete example program.
42 @end menu
45 @node Running a Command
46 @section Running a Command
47 @cindex running a command
49 The easy way to run another program is to use the @code{system}
50 function.  This function does all the work of running a subprogram, but
51 it doesn't give you much control over the details: you have to wait
52 until the subprogram terminates before you can do anything else.
54 @deftypefun int system (const char *@var{command})
55 @standards{ISO, stdlib.h}
56 @pindex sh
57 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuplugin{} @ascuheap{} @asulock{}}@acunsafe{@aculock{} @acsmem{}}}
58 @c system @ascuplugin @ascuheap @asulock @aculock @acsmem
59 @c  do_system @ascuplugin @ascuheap @asulock @aculock @acsmem
60 @c   sigemptyset dup ok
61 @c   libc_lock_lock @asulock @aculock
62 @c   ADD_REF ok
63 @c   sigaction dup ok
64 @c   SUB_REF ok
65 @c   libc_lock_unlock @aculock
66 @c   sigaddset dup ok
67 @c   sigprocmask dup ok
68 @c   CLEANUP_HANDLER @ascuplugin @ascuheap @acsmem
69 @c    libc_cleanup_region_start @ascuplugin @ascuheap @acsmem
70 @c     pthread_cleanup_push_defer @ascuplugin @ascuheap @acsmem
71 @c      CANCELLATION_P @ascuplugin @ascuheap @acsmem
72 @c       CANCEL_ENABLED_AND_CANCELED ok
73 @c       do_cancel @ascuplugin @ascuheap @acsmem
74 @c    cancel_handler ok
75 @c     kill syscall ok
76 @c     waitpid dup ok
77 @c     libc_lock_lock ok
78 @c     sigaction dup ok
79 @c     libc_lock_unlock ok
80 @c   FORK ok
81 @c    clone syscall ok
82 @c   waitpid dup ok
83 @c   CLEANUP_RESET ok
84 @c    libc_cleanup_region_end ok
85 @c     pthread_cleanup_pop_restore ok
86 @c  SINGLE_THREAD_P ok
87 @c  LIBC_CANCEL_ASYNC @ascuplugin @ascuheap @acsmem
88 @c   libc_enable_asynccancel @ascuplugin @ascuheap @acsmem
89 @c    CANCEL_ENABLED_AND_CANCELED_AND_ASYNCHRONOUS dup ok
90 @c    do_cancel dup @ascuplugin @ascuheap @acsmem
91 @c  LIBC_CANCEL_RESET ok
92 @c   libc_disable_asynccancel ok
93 @c    lll_futex_wait dup ok
94 This function executes @var{command} as a shell command.  In @theglibc{},
95 it always uses the default shell @code{sh} to run the command.
96 In particular, it searches the directories in @code{PATH} to find
97 programs to execute.  The return value is @code{-1} if it wasn't
98 possible to create the shell process, and otherwise is the status of the
99 shell process.  @xref{Process Completion}, for details on how this
100 status code can be interpreted.
102 If the @var{command} argument is a null pointer, a return value of zero
103 indicates that no command processor is available.
105 This function is a cancellation point in multi-threaded programs.  This
106 is a problem if the thread allocates some resources (like memory, file
107 descriptors, semaphores or whatever) at the time @code{system} is
108 called.  If the thread gets canceled these resources stay allocated
109 until the program ends.  To avoid this calls to @code{system} should be
110 protected using cancellation handlers.
111 @c ref pthread_cleanup_push / pthread_cleanup_pop
113 @pindex stdlib.h
114 The @code{system} function is declared in the header file
115 @file{stdlib.h}.
116 @end deftypefun
118 @strong{Portability Note:} Some C implementations may not have any
119 notion of a command processor that can execute other programs.  You can
120 determine whether a command processor exists by executing
121 @w{@code{system (NULL)}}; if the return value is nonzero, a command
122 processor is available.
124 The @code{popen} and @code{pclose} functions (@pxref{Pipe to a
125 Subprocess}) are closely related to the @code{system} function.  They
126 allow the parent process to communicate with the standard input and
127 output channels of the command being executed.
129 @node Process Creation Concepts
130 @section Process Creation Concepts
132 This section gives an overview of processes and of the steps involved in
133 creating a process and making it run another program.
135 @cindex creating a process
136 @cindex forking a process
137 @cindex child process
138 @cindex parent process
139 @cindex subprocess
140 A new processes is created when one of the functions
141 @code{posix_spawn}, @code{fork}, or @code{vfork} is called.  (The
142 @code{system} and @code{popen} also create new processes internally.)
143 Due to the name of the @code{fork} function, the act of creating a new
144 process is sometimes called @dfn{forking} a process.  Each new process
145 (the @dfn{child process} or @dfn{subprocess}) is allocated a process
146 ID, distinct from the process ID of the parent process.  @xref{Process
147 Identification}.
149 After forking a child process, both the parent and child processes
150 continue to execute normally.  If you want your program to wait for a
151 child process to finish executing before continuing, you must do this
152 explicitly after the fork operation, by calling @code{wait} or
153 @code{waitpid} (@pxref{Process Completion}).  These functions give you
154 limited information about why the child terminated---for example, its
155 exit status code.
157 A newly forked child process continues to execute the same program as
158 its parent process, at the point where the @code{fork} call returns.
159 You can use the return value from @code{fork} to tell whether the program
160 is running in the parent process or the child.
162 @cindex process image
163 Having several processes run the same program is only occasionally
164 useful.  But the child can execute another program using one of the
165 @code{exec} functions; see @ref{Executing a File}.  The program that the
166 process is executing is called its @dfn{process image}.  Starting
167 execution of a new program causes the process to forget all about its
168 previous process image; when the new program exits, the process exits
169 too, instead of returning to the previous process image.
171 @node Process Identification
172 @section Process Identification
174 @cindex process ID
175 Each process is named by a @dfn{process ID} number, a value of type
176 @code{pid_t}.  A process ID is allocated to each process when it is
177 created.  Process IDs are reused over time.  The lifetime of a process
178 ends when the parent process of the corresponding process waits on the
179 process ID after the process has terminated.  @xref{Process
180 Completion}.  (The parent process can arrange for such waiting to
181 happen implicitly.)  A process ID uniquely identifies a process only
182 during the lifetime of the process.  As a rule of thumb, this means
183 that the process must still be running.
185 Process IDs can also denote process groups and sessions.
186 @xref{Job Control}.
188 @cindex thread ID
189 @cindex task ID
190 @cindex thread group
191 On Linux, threads created by @code{pthread_create} also receive a
192 @dfn{thread ID}.  The thread ID of the initial (main) thread is the
193 same as the process ID of the entire process.  Thread IDs for
194 subsequently created threads are distinct.  They are allocated from
195 the same numbering space as process IDs.  Process IDs and thread IDs
196 are sometimes also referred to collectively as @dfn{task IDs}.  In
197 contrast to processes, threads are never waited for explicitly, so a
198 thread ID becomes eligible for reuse as soon as a thread exits or is
199 canceled.  This is true even for joinable threads, not just detached
200 threads.  Threads are assigned to a @dfn{thread group}.  In
201 @theglibc{} implementation running on Linux, the process ID is the
202 thread group ID of all threads in the process.
204 You can get the process ID of a process by calling @code{getpid}.  The
205 function @code{getppid} returns the process ID of the parent of the
206 current process (this is also known as the @dfn{parent process ID}).
207 Your program should include the header files @file{unistd.h} and
208 @file{sys/types.h} to use these functions.
209 @pindex sys/types.h
210 @pindex unistd.h
212 @deftp {Data Type} pid_t
213 @standards{POSIX.1, sys/types.h}
214 The @code{pid_t} data type is a signed integer type which is capable
215 of representing a process ID.  In @theglibc{}, this is an @code{int}.
216 @end deftp
218 @deftypefun pid_t getpid (void)
219 @standards{POSIX.1, unistd.h}
220 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
221 The @code{getpid} function returns the process ID of the current process.
222 @end deftypefun
224 @deftypefun pid_t getppid (void)
225 @standards{POSIX.1, unistd.h}
226 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
227 The @code{getppid} function returns the process ID of the parent of the
228 current process.
229 @end deftypefun
231 @deftypefun pid_t gettid (void)
232 @standards{Linux, unistd.h}
233 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
234 The @code{gettid} function returns the thread ID of the current
235 thread.  The returned value is obtained from the Linux kernel and is
236 not subject to caching.  See the discussion of thread IDs above,
237 especially regarding reuse of the IDs of threads which have exited.
239 This function is specific to Linux.
240 @end deftypefun
242 @node Creating a Process
243 @section Creating a Process
245 The @code{fork} function is the primitive for creating a process.
246 It is declared in the header file @file{unistd.h}.
247 @pindex unistd.h
249 @deftypefun pid_t fork (void)
250 @standards{POSIX.1, unistd.h}
251 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuplugin{}}@acunsafe{@aculock{}}}
252 @c The nptl/.../linux implementation safely collects fork_handlers into
253 @c an alloca()ed linked list and increments ref counters; it uses atomic
254 @c ops and retries, avoiding locking altogether.  It then takes the
255 @c IO_list lock, resets the thread-local pid, and runs fork.  The parent
256 @c restores the thread-local pid, releases the lock, and runs parent
257 @c handlers, decrementing the ref count and signaling futex wait if
258 @c requested by unregister_atfork.  The child bumps the fork generation,
259 @c sets the thread-local pid, resets cpu clocks, initializes the robust
260 @c mutex list, the stream locks, the IO_list lock, the dynamic loader
261 @c lock, runs the child handlers, reseting ref counters to 1, and
262 @c initializes the fork lock.  These are all safe, unless atfork
263 @c handlers themselves are unsafe.
264 The @code{fork} function creates a new process.
266 If the operation is successful, there are then both parent and child
267 processes and both see @code{fork} return, but with different values: it
268 returns a value of @code{0} in the child process and returns the child's
269 process ID in the parent process.
271 If process creation failed, @code{fork} returns a value of @code{-1} in
272 the parent process.  The following @code{errno} error conditions are
273 defined for @code{fork}:
275 @table @code
276 @item EAGAIN
277 There aren't enough system resources to create another process, or the
278 user already has too many processes running.  This means exceeding the
279 @code{RLIMIT_NPROC} resource limit, which can usually be increased;
280 @pxref{Limits on Resources}.
282 @item ENOMEM
283 The process requires more space than the system can supply.
284 @end table
285 @end deftypefun
287 The specific attributes of the child process that differ from the
288 parent process are:
290 @itemize @bullet
291 @item
292 The child process has its own unique process ID.
294 @item
295 The parent process ID of the child process is the process ID of its
296 parent process.
298 @item
299 The child process gets its own copies of the parent process's open file
300 descriptors.  Subsequently changing attributes of the file descriptors
301 in the parent process won't affect the file descriptors in the child,
302 and vice versa.  @xref{Control Operations}.  However, the file position
303 associated with each descriptor is shared by both processes;
304 @pxref{File Position}.
306 @item
307 The elapsed processor times for the child process are set to zero;
308 see @ref{Processor Time}.
310 @item
311 The child doesn't inherit file locks set by the parent process.
312 @c !!! flock locks shared
313 @xref{Control Operations}.
315 @item
316 The child doesn't inherit alarms set by the parent process.
317 @xref{Setting an Alarm}.
319 @item
320 The set of pending signals (@pxref{Delivery of Signal}) for the child
321 process is cleared.  (The child process inherits its mask of blocked
322 signals and signal actions from the parent process.)
323 @end itemize
326 @deftypefun pid_t vfork (void)
327 @standards{BSD, unistd.h}
328 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuplugin{}}@acunsafe{@aculock{}}}
329 @c The vfork implementation proper is a safe syscall, but it may fall
330 @c back to fork if the vfork syscall is not available.
331 The @code{vfork} function is similar to @code{fork} but on some systems
332 it is more efficient; however, there are restrictions you must follow to
333 use it safely.
335 While @code{fork} makes a complete copy of the calling process's address
336 space and allows both the parent and child to execute independently,
337 @code{vfork} does not make this copy.  Instead, the child process
338 created with @code{vfork} shares its parent's address space until it
339 calls @code{_exit} or one of the @code{exec} functions.  In the
340 meantime, the parent process suspends execution.
342 You must be very careful not to allow the child process created with
343 @code{vfork} to modify any global data or even local variables shared
344 with the parent.  Furthermore, the child process cannot return from (or
345 do a long jump out of) the function that called @code{vfork}!  This
346 would leave the parent process's control information very confused.  If
347 in doubt, use @code{fork} instead.
349 Some operating systems don't really implement @code{vfork}.  @Theglibc{}
350 permits you to use @code{vfork} on all systems, but actually
351 executes @code{fork} if @code{vfork} isn't available.  If you follow
352 the proper precautions for using @code{vfork}, your program will still
353 work even if the system uses @code{fork} instead.
354 @end deftypefun
356 @node Executing a File
357 @section Executing a File
358 @cindex executing a file
359 @cindex @code{exec} functions
361 This section describes the @code{exec} family of functions, for executing
362 a file as a process image.  You can use these functions to make a child
363 process execute a new program after it has been forked.
365 To see the effects of @code{exec} from the point of view of the called
366 program, see @ref{Program Basics}.
368 @pindex unistd.h
369 The functions in this family differ in how you specify the arguments,
370 but otherwise they all do the same thing.  They are declared in the
371 header file @file{unistd.h}.
373 @deftypefun int execv (const char *@var{filename}, char *const @var{argv}@t{[]})
374 @standards{POSIX.1, unistd.h}
375 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
376 The @code{execv} function executes the file named by @var{filename} as a
377 new process image.
379 The @var{argv} argument is an array of null-terminated strings that is
380 used to provide a value for the @code{argv} argument to the @code{main}
381 function of the program to be executed.  The last element of this array
382 must be a null pointer.  By convention, the first element of this array
383 is the file name of the program sans directory names.  @xref{Program
384 Arguments}, for full details on how programs can access these arguments.
386 The environment for the new process image is taken from the
387 @code{environ} variable of the current process image; see
388 @ref{Environment Variables}, for information about environments.
389 @end deftypefun
391 @deftypefun int execl (const char *@var{filename}, const char *@var{arg0}, @dots{})
392 @standards{POSIX.1, unistd.h}
393 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{}}}
394 This is similar to @code{execv}, but the @var{argv} strings are
395 specified individually instead of as an array.  A null pointer must be
396 passed as the last such argument.
397 @end deftypefun
399 @deftypefun int execve (const char *@var{filename}, char *const @var{argv}@t{[]}, char *const @var{env}@t{[]})
400 @standards{POSIX.1, unistd.h}
401 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
402 This is similar to @code{execv}, but permits you to specify the environment
403 for the new program explicitly as the @var{env} argument.  This should
404 be an array of strings in the same format as for the @code{environ}
405 variable; see @ref{Environment Access}.
406 @end deftypefun
408 @deftypefun int execle (const char *@var{filename}, const char *@var{arg0}, @dots{}, char *const @var{env}@t{[]})
409 @standards{POSIX.1, unistd.h}
410 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{}}}
411 This is similar to @code{execl}, but permits you to specify the
412 environment for the new program explicitly.  The environment argument is
413 passed following the null pointer that marks the last @var{argv}
414 argument, and should be an array of strings in the same format as for
415 the @code{environ} variable.
416 @end deftypefun
418 @deftypefun int execvp (const char *@var{filename}, char *const @var{argv}@t{[]})
419 @standards{POSIX.1, unistd.h}
420 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtsenv{}}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{}}}
421 The @code{execvp} function is similar to @code{execv}, except that it
422 searches the directories listed in the @code{PATH} environment variable
423 (@pxref{Standard Environment}) to find the full file name of a
424 file from @var{filename} if @var{filename} does not contain a slash.
426 This function is useful for executing system utility programs, because
427 it looks for them in the places that the user has chosen.  Shells use it
428 to run the commands that users type.
429 @end deftypefun
431 @deftypefun int execlp (const char *@var{filename}, const char *@var{arg0}, @dots{})
432 @standards{POSIX.1, unistd.h}
433 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtsenv{}}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{}}}
434 This function is like @code{execl}, except that it performs the same
435 file name searching as the @code{execvp} function.
436 @end deftypefun
438 The size of the argument list and environment list taken together must
439 not be greater than @code{ARG_MAX} bytes.  @xref{General Limits}.  On
440 @gnuhurdsystems{}, the size (which compares against @code{ARG_MAX})
441 includes, for each string, the number of characters in the string, plus
442 the size of a @code{char *}, plus one, rounded up to a multiple of the
443 size of a @code{char *}.  Other systems may have somewhat different
444 rules for counting.
446 These functions normally don't return, since execution of a new program
447 causes the currently executing program to go away completely.  A value
448 of @code{-1} is returned in the event of a failure.  In addition to the
449 usual file name errors (@pxref{File Name Errors}), the following
450 @code{errno} error conditions are defined for these functions:
452 @table @code
453 @item E2BIG
454 The combined size of the new program's argument list and environment
455 list is larger than @code{ARG_MAX} bytes.  @gnuhurdsystems{} have no
456 specific limit on the argument list size, so this error code cannot
457 result, but you may get @code{ENOMEM} instead if the arguments are too
458 big for available memory.
460 @item ENOEXEC
461 The specified file can't be executed because it isn't in the right format.
463 @item ENOMEM
464 Executing the specified file requires more storage than is available.
465 @end table
467 If execution of the new file succeeds, it updates the access time field
468 of the file as if the file had been read.  @xref{File Times}, for more
469 details about access times of files.
471 The point at which the file is closed again is not specified, but
472 is at some point before the process exits or before another process
473 image is executed.
475 Executing a new process image completely changes the contents of memory,
476 copying only the argument and environment strings to new locations.  But
477 many other attributes of the process are unchanged:
479 @itemize @bullet
480 @item
481 The process ID and the parent process ID.  @xref{Process Creation Concepts}.
483 @item
484 Session and process group membership.  @xref{Concepts of Job Control}.
486 @item
487 Real user ID and group ID, and supplementary group IDs.  @xref{Process
488 Persona}.
490 @item
491 Pending alarms.  @xref{Setting an Alarm}.
493 @item
494 Current working directory and root directory.  @xref{Working
495 Directory}.  On @gnuhurdsystems{}, the root directory is not copied when
496 executing a setuid program; instead the system default root directory
497 is used for the new program.
499 @item
500 File mode creation mask.  @xref{Setting Permissions}.
502 @item
503 Process signal mask; see @ref{Process Signal Mask}.
505 @item
506 Pending signals; see @ref{Blocking Signals}.
508 @item
509 Elapsed processor time associated with the process; see @ref{Processor Time}.
510 @end itemize
512 If the set-user-ID and set-group-ID mode bits of the process image file
513 are set, this affects the effective user ID and effective group ID
514 (respectively) of the process.  These concepts are discussed in detail
515 in @ref{Process Persona}.
517 Signals that are set to be ignored in the existing process image are
518 also set to be ignored in the new process image.  All other signals are
519 set to the default action in the new process image.  For more
520 information about signals, see @ref{Signal Handling}.
522 File descriptors open in the existing process image remain open in the
523 new process image, unless they have the @code{FD_CLOEXEC}
524 (close-on-exec) flag set.  The files that remain open inherit all
525 attributes of the open file descriptors from the existing process image,
526 including file locks.  File descriptors are discussed in @ref{Low-Level I/O}.
528 Streams, by contrast, cannot survive through @code{exec} functions,
529 because they are located in the memory of the process itself.  The new
530 process image has no streams except those it creates afresh.  Each of
531 the streams in the pre-@code{exec} process image has a descriptor inside
532 it, and these descriptors do survive through @code{exec} (provided that
533 they do not have @code{FD_CLOEXEC} set).  The new process image can
534 reconnect these to new streams using @code{fdopen} (@pxref{Descriptors
535 and Streams}).
537 @node Process Completion
538 @section Process Completion
539 @cindex process completion
540 @cindex waiting for completion of child process
541 @cindex testing exit status of child process
543 The functions described in this section are used to wait for a child
544 process to terminate or stop, and determine its status.  These functions
545 are declared in the header file @file{sys/wait.h}.
546 @pindex sys/wait.h
548 @deftypefun pid_t waitpid (pid_t @var{pid}, int *@var{status-ptr}, int @var{options})
549 @standards{POSIX.1, sys/wait.h}
550 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
551 The @code{waitpid} function is used to request status information from a
552 child process whose process ID is @var{pid}.  Normally, the calling
553 process is suspended until the child process makes status information
554 available by terminating.
556 Other values for the @var{pid} argument have special interpretations.  A
557 value of @code{-1} or @code{WAIT_ANY} requests status information for
558 any child process; a value of @code{0} or @code{WAIT_MYPGRP} requests
559 information for any child process in the same process group as the
560 calling process; and any other negative value @minus{} @var{pgid}
561 requests information for any child process whose process group ID is
562 @var{pgid}.
564 If status information for a child process is available immediately, this
565 function returns immediately without waiting.  If more than one eligible
566 child process has status information available, one of them is chosen
567 randomly, and its status is returned immediately.  To get the status
568 from the other eligible child processes, you need to call @code{waitpid}
569 again.
571 The @var{options} argument is a bit mask.  Its value should be the
572 bitwise OR (that is, the @samp{|} operator) of zero or more of the
573 @code{WNOHANG} and @code{WUNTRACED} flags.  You can use the
574 @code{WNOHANG} flag to indicate that the parent process shouldn't wait;
575 and the @code{WUNTRACED} flag to request status information from stopped
576 processes as well as processes that have terminated.
578 The status information from the child process is stored in the object
579 that @var{status-ptr} points to, unless @var{status-ptr} is a null pointer.
581 This function is a cancellation point in multi-threaded programs.  This
582 is a problem if the thread allocates some resources (like memory, file
583 descriptors, semaphores or whatever) at the time @code{waitpid} is
584 called.  If the thread gets canceled these resources stay allocated
585 until the program ends.  To avoid this calls to @code{waitpid} should be
586 protected using cancellation handlers.
587 @c ref pthread_cleanup_push / pthread_cleanup_pop
589 The return value is normally the process ID of the child process whose
590 status is reported.  If there are child processes but none of them is
591 waiting to be noticed, @code{waitpid} will block until one is.  However,
592 if the @code{WNOHANG} option was specified, @code{waitpid} will return
593 zero instead of blocking.
595 If a specific PID to wait for was given to @code{waitpid}, it will
596 ignore all other children (if any).  Therefore if there are children
597 waiting to be noticed but the child whose PID was specified is not one
598 of them, @code{waitpid} will block or return zero as described above.
600 A value of @code{-1} is returned in case of error.  The following
601 @code{errno} error conditions are defined for this function:
603 @table @code
604 @item EINTR
605 The function was interrupted by delivery of a signal to the calling
606 process.  @xref{Interrupted Primitives}.
608 @item ECHILD
609 There are no child processes to wait for, or the specified @var{pid}
610 is not a child of the calling process.
612 @item EINVAL
613 An invalid value was provided for the @var{options} argument.
614 @end table
615 @end deftypefun
617 These symbolic constants are defined as values for the @var{pid} argument
618 to the @code{waitpid} function.
620 @comment Extra blank lines make it look better.
621 @vtable @code
622 @item WAIT_ANY
624 This constant macro (whose value is @code{-1}) specifies that
625 @code{waitpid} should return status information about any child process.
628 @item WAIT_MYPGRP
629 This constant (with value @code{0}) specifies that @code{waitpid} should
630 return status information about any child process in the same process
631 group as the calling process.
632 @end vtable
634 These symbolic constants are defined as flags for the @var{options}
635 argument to the @code{waitpid} function.  You can bitwise-OR the flags
636 together to obtain a value to use as the argument.
638 @vtable @code
639 @item WNOHANG
641 This flag specifies that @code{waitpid} should return immediately
642 instead of waiting, if there is no child process ready to be noticed.
644 @item WUNTRACED
646 This flag specifies that @code{waitpid} should report the status of any
647 child processes that have been stopped as well as those that have
648 terminated.
649 @end vtable
651 @deftypefun pid_t wait (int *@var{status-ptr})
652 @standards{POSIX.1, sys/wait.h}
653 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
654 This is a simplified version of @code{waitpid}, and is used to wait
655 until any one child process terminates.  The call:
657 @smallexample
658 wait (&status)
659 @end smallexample
661 @noindent
662 is exactly equivalent to:
664 @smallexample
665 waitpid (-1, &status, 0)
666 @end smallexample
668 This function is a cancellation point in multi-threaded programs.  This
669 is a problem if the thread allocates some resources (like memory, file
670 descriptors, semaphores or whatever) at the time @code{wait} is
671 called.  If the thread gets canceled these resources stay allocated
672 until the program ends.  To avoid this calls to @code{wait} should be
673 protected using cancellation handlers.
674 @c ref pthread_cleanup_push / pthread_cleanup_pop
675 @end deftypefun
677 @deftypefun pid_t wait4 (pid_t @var{pid}, int *@var{status-ptr}, int @var{options}, struct rusage *@var{usage})
678 @standards{BSD, sys/wait.h}
679 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
680 If @var{usage} is a null pointer, @code{wait4} is equivalent to
681 @code{waitpid (@var{pid}, @var{status-ptr}, @var{options})}.
683 If @var{usage} is not null, @code{wait4} stores usage figures for the
684 child process in @code{*@var{rusage}} (but only if the child has
685 terminated, not if it has stopped).  @xref{Resource Usage}.
687 This function is a BSD extension.
688 @end deftypefun
690 Here's an example of how to use @code{waitpid} to get the status from
691 all child processes that have terminated, without ever waiting.  This
692 function is designed to be a handler for @code{SIGCHLD}, the signal that
693 indicates that at least one child process has terminated.
695 @smallexample
696 @group
697 void
698 sigchld_handler (int signum)
700   int pid, status, serrno;
701   serrno = errno;
702   while (1)
703     @{
704       pid = waitpid (WAIT_ANY, &status, WNOHANG);
705       if (pid < 0)
706         @{
707           perror ("waitpid");
708           break;
709         @}
710       if (pid == 0)
711         break;
712       notice_termination (pid, status);
713     @}
714   errno = serrno;
716 @end group
717 @end smallexample
719 @node Process Completion Status
720 @section Process Completion Status
722 If the exit status value (@pxref{Program Termination}) of the child
723 process is zero, then the status value reported by @code{waitpid} or
724 @code{wait} is also zero.  You can test for other kinds of information
725 encoded in the returned status value using the following macros.
726 These macros are defined in the header file @file{sys/wait.h}.
727 @pindex sys/wait.h
729 @deftypefn Macro int WIFEXITED (int @var{status})
730 @standards{POSIX.1, sys/wait.h}
731 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
732 This macro returns a nonzero value if the child process terminated
733 normally with @code{exit} or @code{_exit}.
734 @end deftypefn
736 @deftypefn Macro int WEXITSTATUS (int @var{status})
737 @standards{POSIX.1, sys/wait.h}
738 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
739 If @code{WIFEXITED} is true of @var{status}, this macro returns the
740 low-order 8 bits of the exit status value from the child process.
741 @xref{Exit Status}.
742 @end deftypefn
744 @deftypefn Macro int WIFSIGNALED (int @var{status})
745 @standards{POSIX.1, sys/wait.h}
746 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
747 This macro returns a nonzero value if the child process terminated
748 because it received a signal that was not handled.
749 @xref{Signal Handling}.
750 @end deftypefn
752 @deftypefn Macro int WTERMSIG (int @var{status})
753 @standards{POSIX.1, sys/wait.h}
754 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
755 If @code{WIFSIGNALED} is true of @var{status}, this macro returns the
756 signal number of the signal that terminated the child process.
757 @end deftypefn
759 @deftypefn Macro int WCOREDUMP (int @var{status})
760 @standards{BSD, sys/wait.h}
761 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
762 This macro returns a nonzero value if the child process terminated
763 and produced a core dump.
764 @end deftypefn
766 @deftypefn Macro int WIFSTOPPED (int @var{status})
767 @standards{POSIX.1, sys/wait.h}
768 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
769 This macro returns a nonzero value if the child process is stopped.
770 @end deftypefn
772 @deftypefn Macro int WSTOPSIG (int @var{status})
773 @standards{POSIX.1, sys/wait.h}
774 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
775 If @code{WIFSTOPPED} is true of @var{status}, this macro returns the
776 signal number of the signal that caused the child process to stop.
777 @end deftypefn
780 @node BSD Wait Functions
781 @section BSD Process Wait Function
783 @Theglibc{} also provides the @code{wait3} function for compatibility
784 with BSD.  This function is declared in @file{sys/wait.h}.  It is the
785 predecessor to @code{wait4}, which is more flexible.  @code{wait3} is
786 now obsolete.
787 @pindex sys/wait.h
789 @deftypefun pid_t wait3 (int *@var{status-ptr}, int @var{options}, struct rusage *@var{usage})
790 @standards{BSD, sys/wait.h}
791 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
792 If @var{usage} is a null pointer, @code{wait3} is equivalent to
793 @code{waitpid (-1, @var{status-ptr}, @var{options})}.
795 If @var{usage} is not null, @code{wait3} stores usage figures for the
796 child process in @code{*@var{rusage}} (but only if the child has
797 terminated, not if it has stopped).  @xref{Resource Usage}.
798 @end deftypefun
800 @node Process Creation Example
801 @section Process Creation Example
803 Here is an example program showing how you might write a function
804 similar to the built-in @code{system}.  It executes its @var{command}
805 argument using the equivalent of @samp{sh -c @var{command}}.
807 @smallexample
808 #include <stddef.h>
809 #include <stdlib.h>
810 #include <unistd.h>
811 #include <sys/types.h>
812 #include <sys/wait.h>
814 /* @r{Execute the command using this shell program.}  */
815 #define SHELL "/bin/sh"
817 @group
819 my_system (const char *command)
821   int status;
822   pid_t pid;
823 @end group
825   pid = fork ();
826   if (pid == 0)
827     @{
828       /* @r{This is the child process.  Execute the shell command.} */
829       execl (SHELL, SHELL, "-c", command, NULL);
830       _exit (EXIT_FAILURE);
831     @}
832   else if (pid < 0)
833     /* @r{The fork failed.  Report failure.}  */
834     status = -1;
835   else
836     /* @r{This is the parent process.  Wait for the child to complete.}  */
837     if (waitpid (pid, &status, 0) != pid)
838       status = -1;
839   return status;
841 @end smallexample
843 @comment Yes, this example has been tested.
845 There are a couple of things you should pay attention to in this
846 example.
848 Remember that the first @code{argv} argument supplied to the program
849 represents the name of the program being executed.  That is why, in the
850 call to @code{execl}, @code{SHELL} is supplied once to name the program
851 to execute and a second time to supply a value for @code{argv[0]}.
853 The @code{execl} call in the child process doesn't return if it is
854 successful.  If it fails, you must do something to make the child
855 process terminate.  Just returning a bad status code with @code{return}
856 would leave two processes running the original program.  Instead, the
857 right behavior is for the child process to report failure to its parent
858 process.
860 Call @code{_exit} to accomplish this.  The reason for using @code{_exit}
861 instead of @code{exit} is to avoid flushing fully buffered streams such
862 as @code{stdout}.  The buffers of these streams probably contain data
863 that was copied from the parent process by the @code{fork}, data that
864 will be output eventually by the parent process.  Calling @code{exit} in
865 the child would output the data twice.  @xref{Termination Internals}.