Ctrl-C 如何終止子進程？

Question

我試圖了解CTRL + C如何終止子進程而不是父進程。 我在bash等一些腳本 shell 中看到了這種行為，您可以在其中啟動一些長時間運行的進程，然后通過輸入CTRL - C來終止它，然后控制返回到 Z2591C98B70119FE624898B1E424。

您能否解釋一下它是如何工作的，特別是為什么父（shell）進程沒有終止？

shell 是否必須對CTRL + C事件進行一些特殊處理，如果是，它到底做了什么？

Answer 1

默認情況下，信號由 kernel 處理。 舊的 Unix 系統有 15 個信號； 現在他們有更多了。 您可以檢查</usr/include/signal.h> （或 kill -l）。 CTRL + C是名稱為SIGINT的信號。

kernel 中也定義了處理每個信號的默認操作，通常它會終止接收到信號的進程。

所有信號（但SIGKILL ）都可以由程序處理。

這就是 shell 所做的：

• 當 shell 在交互模式下運行時，它對該模式有特殊的信號處理。
• 當您運行程序時，例如find ，shell：
  • fork本身
  • 並為孩子設置默認信號處理
  • 用給定的命令替換孩子（例如用 find ）
  • 當您按下CTRL + C時，父 shell 會處理此信號，但孩子會收到它 - 使用默認操作 - 終止。 （孩子也可以實現信號處理）

您也可以在 shell 腳本中trap信號...

你也可以為你的交互式 shell 設置信號處理，試着在你的頂部輸入這個~/.profile 。 （確保您已經登錄並使用另一個終端進行測試 - 您可以鎖定自己）

trap 'echo "Dont do this"' 2

現在，每次您在 shell 中按CTRL + C時，它都會打印一條消息。 不要忘記刪除線！

如果有興趣，您可以在此處查看源代碼中的普通舊/bin/sh信號處理。

在上面的評論中有一些錯誤信息（現已刪除），所以如果有人對此感興趣，這是一個非常好的鏈接 -信號處理的工作原理。

Answer 2

首先，通讀有關 POSIX 終端界面的 Wikipedia 文章。

SIGINT信號由終端線路規程生成，並廣播到終端前台進程組中的所有進程。 您的 shell 已經為您運行的命令（或命令管道）創建了一個新進程組，並告訴終端該進程組是其（終端的）前台進程組。 每個並發命令管道都有自己的進程組，前台命令管道是shell已經編程到終端的進程組作為終端的前台進程組。 在前台和后台之間切換“作業”（除了一些細節）是 shell 告訴終端哪個進程組現在是前台的問題。

shell 進程本身位於另一個進程組中，因此當其中一個進程組處於前台時不會收到信號。 就是這么簡單。

Answer 3

終端向當前連接到終端的進程發送 INT（中斷）信號。 然后程序接收到它，並且可以選擇忽略它，或者退出。

沒有進程必須被強制關閉（盡管默認情況下，如果你不處理 sigint，我相信行為是調用abort() ，但我需要查看它）。

當然，運行進程與啟動它的shell是隔離的。

如果您想要父 shell 到 go，請使用exec啟動您的程序：

exec ./myprogram

這樣，父 shell 被子進程替換

Answer 4

setpgid POSIX C 進程組最小示例

使用底層 API 的最小可運行示例可能更容易理解。

這說明了如果子進程沒有使用setpgid更改其進程組，信號是如何發送給子進程的。

main.c

#define _XOPEN_SOURCE 700
#include <assert.h>
#include <signal.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

volatile sig_atomic_t is_child = 0;

void signal_handler(int sig) {
    char parent_str[] = "sigint parent\n";
    char child_str[] = "sigint child\n";
    signal(sig, signal_handler);
    if (sig == SIGINT) {
        if (is_child) {
            write(STDOUT_FILENO, child_str, sizeof(child_str) - 1);
        } else {
            write(STDOUT_FILENO, parent_str, sizeof(parent_str) - 1);
        }
    }
}

int main(int argc, char **argv) {
    pid_t pid, pgid;

    (void)argv;
    signal(SIGINT, signal_handler);
    signal(SIGUSR1, signal_handler);
    pid = fork();
    assert(pid != -1);
    if (pid == 0) {
        is_child = 1;
        if (argc > 1) {
            /* Change the pgid.
             * The new one is guaranteed to be different than the previous, which was equal to the parent's,
             * because `man setpgid` says:
             * > the child has its own unique process ID, and this PID does not match
             * > the ID of any existing process group (setpgid(2)) or session.
             */
            setpgid(0, 0);
        }
        printf("child pid, pgid = %ju, %ju\n", (uintmax_t)getpid(), (uintmax_t)getpgid(0));
        assert(kill(getppid(), SIGUSR1) == 0);
        while (1);
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }
    /* Wait until the child sends a SIGUSR1. */
    pause();
    pgid = getpgid(0);
    printf("parent pid, pgid = %ju, %ju\n", (uintmax_t)getpid(), (uintmax_t)pgid);
    /* man kill explains that negative first argument means to send a signal to a process group. */
    kill(-pgid, SIGINT);
    while (1);
}

GitHub 上游。

編譯：

gcc -ggdb3 -O0 -std=c99 -Wall -Wextra -Wpedantic -o setpgid setpgid.c

不使用setpgid運行

如果沒有任何 CLI arguments， setpgid不會完成：

./setpgid

可能的結果：

child pid, pgid = 28250, 28249
parent pid, pgid = 28249, 28249
sigint parent
sigint child

程序掛起。

正如我們所見，兩個進程的 pgid 是相同的，因為它是通過fork繼承的。

然后，每當您按 Ctrl + C時，它都會再次輸出：

sigint parent
sigint child

這顯示了如何：

• 使用kill(-pgid, SIGINT)向整個進程組發送信號
• 終端Ctrl + C默認向整個進程組發送kill

通過向兩個進程發送不同的信號來退出程序，例如 SIGQUIT 與Ctrl + \ 。

使用setpgid運行

如果您使用參數運行，例如：

./setpgid 1

然后孩子改變它的pgid，現在每次只從父母那里打印一個單一的信號：

child pid, pgid = 16470, 16470
parent pid, pgid = 16469, 16469
sigint parent

現在，每當您點擊Ctrl + C時，只有父級也會收到信號：

sigint parent

您仍然可以像以前一樣使用 SIGQUIT ( Ctrl + \ ) 殺死父級，但是子級現在具有不同的 PGID，並且沒有收到該信號：這可以從：

ps aux | grep setpgid

你將不得不明確地殺死它：

kill -9 16470

這清楚地說明了為什么存在信號組：否則我們會得到一堆進程需要一直手動清理。

在 Ubuntu 18.04 上測試。

Answer 5

CTRL + C是殺死命令的 map。 當你按下它們時，kill 會發送一個 SIGINT 信號，這會中斷進程。

殺戮： http://en.wikipedia.org/wiki/Kill_(command)

信號： http://en.wikipedia.org/wiki/SIGINT_(POSIX)