为什么 SIGINT 在发送到其父进程时没有传播到子进程？

Question

给定一个 shell 进程（例如sh）及其子进程（例如cat），如何使用 shell 的进程 ID模拟Ctrl+的行为C？

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这是我尝试过的：

运行sh然后cat：

[user@host ~]$ sh
sh-4.3$ cat
test
test

发送SIGINT到cat从另一终端：

[user@host ~]$ kill -SIGINT $PID_OF_CAT

cat 收到信号并终止（如预期）。

向父进程发送信号似乎不起作用。为什么信号cat在发送到其父进程时没有传播到sh？

这不起作用：

[user@host ~]$ kill -SIGINT $PID_OF_SH

Answer 1

如何CTRL+C作品

第一件事是了解CTRL+是如何C工作的。

当您按下CTRL+ 时C，您的终端模拟器会发送一个 ETX 字符（文本结束/0x03）。
TTY 被配置为当它接收到这个字符时，它会向终端的前台进程组发送一个 SIGINT。可以通过执行stty -a和查看来查看此配置intr = ^C;。的POSIX说明书说，当接收时INTR，它应发送一个SIGINT给该终端的前台进程组。

什么是前台进程组？

那么，现在的问题是，如何确定前台进程组是什么？前台进程组只是将接收键盘生成的任何信号（SIGTSTP、SIGINT 等）的进程组。

确定进程组 ID 的最简单方法是使用ps：

ps ax -O tpgid

第二列将是进程组 ID。

如何向进程组发送信号？

现在我们知道进程组 ID 是什么，我们需要模拟向整个组发送信号的 POSIX 行为。

这可以kill通过-在组 ID 前面放置一个来完成。
例如，如果您的进程组 ID 是 1234，您将使用：

kill -INT -1234

使用终端号模拟CTRL+ C。

所以上面涵盖了如何模拟CTRL+C作为手动过程。但是，如果您知道 TTY 号码，并且想为该终端模拟CTRL+C呢？

这变得非常容易。

让我们假设$tty是您想要定位的终端（您可以通过tty | sed 's#^/dev/##'在终端中运行来获得它）。

kill -INT -$(ps h -t $tty -o tpgid | uniq)

这将向任何前台进程组发送 SIGINT $tty。  

Answer 2

正如vinc17 所说，这种情况没有发生。当您键入一个信号生成键序列（例如，Ctrl+ C）时，该信号将发送到所有附加到（关联）到终端的进程。由 生成的信号没有这样的机制kill。

但是，像这样的命令

kill -SIGINT -12345

将信号发送给进程组12345 中的所有进程；请参阅kill(1) 和kill(2)。shell 的子进程通常在 shell 的进程组中（至少，如果它们不是异步的），因此将信号发送到 shell 的 PID 的负数可能会做你想要的。

哎呀

正如vinc17 指出的那样，这不适用于交互式 shell。这是一个可能有效的替代方法：

kill -SIGINT -$(echo $(ps -p PID_of_shell o tpgid=))

ps -pPID_of_shell获取有关 shell 的进程信息。  o tpgid=告诉ps只输出终端进程组 ID，没有标题。如果小于 10000，ps将显示前导空格；这$(echo …)是去除前导（和尾随）空格的快速技巧。

我确实在 Debian 机器上进行了粗略测试。

Answer 3

这个问题有它自己的答案。将 发送SIGINT到cat进程kill是对按下Ctrl+时发生的情况的完美模拟C。

更准确地说，中断字符（^C默认情况下）发送SIGINT到终端前台进程组中的每个进程。如果不是cat运行涉及多个进程的更复杂的命令，则必须终止进程组才能达到与^C.

当您在没有&后台操作员的情况下运行任何外部命令时，shell 会为该命令创建一个新的进程组，并通知终端该进程组现在处于前台。shell 仍然在它自己的进程组中，它不再处于前台。然后 shell 等待命令退出。

这就是您似乎因一个常见的误解而成为受害者的地方：认为 shell 正在做一些事情来促进其子进程和终端之间的交互。那不是真的。一旦完成设置工作（进程创建、终端模式设置、管道创建和其他文件描述符的重定向，以及执行目标程序），shell 就会等待。您输入的cat内容不会通过外壳，无论是正常输入还是生成信号的特殊字符，如^C. 该cat工艺具有通过自身的文件描述符直接访问终端，终端有直接将信号发送到能力cat的过程，因为它是前台进程组。

在后cat工序模具，外壳将被通知，因为它的父cat进程。然后外壳变为活动状态并再次将自己置于前台。

这里有一个练习来增加你的理解。

在新终端的 shell 提示符下，运行以下命令：

exec cat

该exec关键字使外壳程序在cat不创建子进程的情况下执行。外壳由cat. 以前属于 shell 的 PID 现在是cat. ps在不同的终端中验证这一点。输入一些随机的行并查看cat它们是否重复给您，证明尽管没有作为父进程的 shell 进程，它仍然表现正常。现在按Ctrl+会发生什么C？

回答：

SIGINT 被传送到 cat 进程，该进程死亡。因为它是终端上的唯一进程，所以会话结束，就像您在 shell 提示符下说“退出”一样。实际上，猫曾经是您的外壳。

Answer 4

没有理由将 传播SIGINT给孩子。此外，system()POSIX 规范说：“system() 函数应忽略 SIGINT 和 SIGQUIT 信号，并在等待命令终止时阻塞 SIGCHLD 信号。”

如果 shell 传播了接收到的SIGINT，例如跟随一个真正的Ctrl+ C，这将意味着子进程将接收SIGINT信号两次，这可能会产生不需要的行为。