
/* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 */

#define _GNU_SOURCE

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>

void usage(int argc, char *argv[])
{
	printf("usage:\n"
		"  %s cmdline\n", argv[0]);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
	const char *cmdline;
	pid_t pid, pgrp;
	int pipefd[2];
	FILE *fp;
	int r;

	if (argc <= 1) {
		usage(argc, argv);
		return -1;
	}
	
	cmdline = argv[1];
	
	printf("cmdline: %s\n", cmdline);

	// パイプを作成します。パイプに読み書きするファイルディスクリプタ（pipefd）2つが返されます。
	// pipefd[0] が読み出し用、pipefd[1] が書き込み用です。
	r = pipe2(pipefd, 0);
	if (r == -1) {
		perror("pipe2");
		return -1;
	}

	// ファイルディスクリプタをFILE * でラップします。
	// popenはFILE * を返すインタフェースなので、それに合わせるためです。
	fp = fdopen(pipefd[0], "r");
	if (fp == NULL) {
		perror("fdopen");
		return -1;
	}

	// 子プロセスを生成します。
	//    pidには子プロセスの場合は0、親プロセスの場合は子プロセスのプロセスIDが返されます。
	pid = fork();
	if (pid == -1) {
		perror("fork");
		return -1;
	} else if (pid == 0) {
		// child

		// 子プロセスを新たなプロセスグループに移します。
		// 理由はあとでkillを呼ぶときに親プロセスまで巻き添えにしないようにするためです。
		// setpgidを呼ばない場合
		//    プロセスグループA: 親、子、指定したコマンド
		//    kill(プロセスグループA): 親も子もコマンドも全て強制終了してしまう
		// setpgidを呼んだ場合
		//    プロセスグループA: 親
		//    プロセスグループB: 子、指定したコマンド
		//    kill(プロセスグループB): 子とコマンドのみ強制終了
		r = setpgid(0, getpid());
		if (r == -1) {
			perror("setpgrp");
			return -1;
		}

		// 子プロセスの標準出力を閉じ、パイプの書き込み用ファイルディスクリプタを代わりに使います。
		// つまり子プロセスの出力がパイプに書き込まれます。
		r = dup2(pipefd[1], 1);
		if (r == -1) {
			perror("dup(child)");
			return -1;
		}

		// シェルを利用して引数に指定されたコマンドを実行します。
		// シェルを利用する理由はpopenと同じ仕様（コマンド引数を1つの文字列で渡す）にしたいからです。
		// シェルを挟まない場合は、複数の文字列に分割して渡す必要があります。
		r = execl("/bin/sh", "sh", "-c", cmdline, (char *)NULL);
		if (r == -1) {
			perror("execl(child)");
			return -1;
		}

		// not reach here
		return -1;
	}

	// parent

	// パイプから読みだすと子プロセスが標準出力に出そうとした文字列が読める
	char buf[10];
	memset(buf, 0, sizeof(buf));
	fread(buf, 1, sizeof(buf) - 1, fp);

	printf("read from pipe: %s\n", buf);

	printf("sleep 5\n");
	sleep(5);

	// 子プロセスのプロセスグループを取得します。
	//    pidには子プロセスのプロセスIDが返されます。
	//    forkの部分も参照してください。
	printf("getpgid() pid:%d\n", (int)pid);
	pgrp = getpgid(pid);
	if (pgrp == -1) {
		perror("getpgid");
		return -1;
	}

	// 子プロセスのプロセスグループを強制終了します。
	printf("kill(SIGTERM) pgrp:%d\n", (int)pgrp);
	r = kill(-pgrp, SIGTERM);
	if (r == -1) {
		perror("killpg");
		return -1;
	}

	// 子プロセスが終了するまで待ちます。
	printf("wait child pid:%d\n", (int)pid);
	int wstat;
	r = waitpid(-pid, &wstat, 0);
	if (r == -1) {
		perror("waitpid");
		return -1;
	}
	if (r != pid) {
		fprintf(stderr, "kill %d but terminated pid %d, why?\n", (int)pid, (int)r);
	}

	printf("done!!\n");

	return 0;
}

そこそこ長いですね。

簡単な解説

コードを見ると目がチカチカする方向けにコメントだけ抜き出しました。動きが分かりやすいと思います。

pipe2: パイプを作成します。パイプに読み書きするファイルディスクリプタ（pipefd）2つが返されます。pipefd[0] が読み出し用、pipefd[1] が書き込み用です。
fdopen: ファイルディスクリプタをFILE * でラップします。popenはFILE * を返すインタフェースなので、それに合わせるためです。
fork: 子プロセスを生成します。

子プロセスはこんな動きです。

setpgid: 子プロセスを新たなプロセスグループに移します。理由はあとでkillを呼ぶときに親プロセスまで巻き添えにしないようにするためです。
dup2: 子プロセスの標準出力を閉じ、パイプの書き込み用ファイルディスクリプタを代わりに使います。つまり子プロセスの出力がパイプに書き込まれます。
execl: シェルを利用して引数に指定されたコマンドを実行します。シェルを利用する理由はpopenと同じ仕様（コマンド引数を1つの文字列で渡す）にしたいからです。シェルを挟まない場合は、複数の文字列に分割して渡す必要があります。

親プロセスはこんな動きです。

getpgid: 子プロセスのプロセスグループを取得します。
kill: 子プロセスのプロセスグループを強制終了します。
waitpid: 子プロセスが終了するまで待ちます。

プロセスの親子関係はこうなります。

プロセスの親子関係

|-a.out,536208 yes
|   `-sh,536209 -c yes
|       `-yes,536210

もしコマンドがさらに孫、ひ孫プロセスを生成しても、プロセスグループが一緒である限りkillが効くはずです。

残っている改善点

今回紹介した実装はpopenの完全な上位互換ではありません。理由としては入力側を扱えないこと、popenのようなAPIとして使えないこと、が挙げられますが、拡張は容易だと思います。

編集者:すずき(2025/01/14 01:02)

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2022年10月29日

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ヘッドフォン

今までお世話になった（なっている）ヘッドフォンたちをまとめておきます。

密閉タイプ。

SONY MDR-XD050: 音は良いです、ややドンシャリかな？耳当てはフワフワで良いですが、すぐ表面が剥がれてしまうのはイケてないです。
SHURE SRH440-A: 音はとても良いです。耳当ての合皮が汗を全く吸わず、夏はイマイチでした……。
SONY MDR-HW700: 無線タイプです。音は良いのですが、無線とWi-Fiと干渉するのがあまり好きではないです。高かったのにあまり使ってなくてもったいない。

オープンタイプ。

Pioneer SE-M290: 音はモワモワで遠くに居る感じであまり良くはないですが、付け心地はとても良くて疲れません。
audio-technica ATH-TAD500: 音はややキンキンですが私は好きな音です。長時間使うと耳が痛いのが難点です。ヘッドバンド部分が壊れてしまったのでお別れ。
Superlux HD681B: 金属っぽいキンキンした音です。耳当てがなんだかゴワゴワしていてイマイチです。
SENNHEISER HD599: 癖を感じない良い音です。耳当ては良い感じですが、サイズが合っていないのか長時間使うと頭痛がします。

編集者:すずき(2022/11/12 15:31)

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2022年10月25日

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雑誌に記事が掲載された

IT系の職業に就いている人であれば、恐らく一度は目にしたことがあるInterfaceという雑誌があります。今回12月号に記事を寄稿しました。記事の見本は 2022年12月号 - Interface - CQ出版から見ることができます。

会社と出版社にご縁があったそうで、春頃から不定期連載が始まりました。特に会社の製品の宣伝はせず、RISC-V CPU開発に関してハードウェアからソフトウェアまで広く易しく扱う内容となっています。連載は全10回の予定、執筆者は会社の技術者で分担しており1人1記事ずつ担当しています。たぶん。

連載はちょうど真ん中で5回目となります。記事の内容はRISC-Vのツールチェーンの入門編で4ページほどの短い記事です。記事の内容はここでは公開できない（しばらく時間が経ったらOKらしいです）ので、もし気になるようでしたら雑誌をご覧くださいませ。

編集者:すずき(2022/10/29 01:59)

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2022年10月20日

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医療保険の給付金

医療保険の給付金が無事給付されました。給付金は、入院一時金＋ (入院日数9日扱いx日ごとの給付) = 合計10万円くらいでした。

給付金の申請をしたのは久しぶりだったため、給付申請に添付する書類をミスって2回くらい返ってきました。住友生命にはお手数をお掛けをしました。ま、最終的に給付されたので良いでしょう……。

不幸中のハピネス

私と奥さんがCOVID-19に感染したのは8月です。8月はCOVID-19の自宅療養＝入院扱い、となる時期としてはほぼ最後（10月から入院扱いではなくなった）でした。COVID-19に感染したのは不幸でしたが、医療保険の給付にギリギリ滑り込めたことは不幸中の幸いと言えるでしょう。

最近COVID-19に感染する人が急増し、生保各社が給付金支払いを渋り始めました。住友生命、日本生命は10月から医療保険の給付対象から自宅療養を外しています。他社も恐らく同様でしょう。

9月だろうが10月だろうがCOVID-19の自宅療養が必要なことに変わりはないのに、生命保険会社から給付金支払いが増えて嫌です、もう払いませんなんて梯子外しをされるとは思いませんでしたね……。

改めて生命・医療保険の契約内容を眺めましたが、加入している意味が薄れてきていますね。夫婦共働きで子供もいないので生命保険はもう不要でしょう。医療保険だけなら共済保険などの方が良いですし。じゃあ今すぐ解約だ！というほどの負担ではないですけどね……少なくとも5年後の契約更新をしないのは確実です。掛け金がさらに倍になるのでさすがに高すぎます。

編集者:すずき(2022/10/29 05:04)