Bash管道信号传播 - 它是如何工作的？

在回答这个问题时，我无法完全解释信号如何通过管道传播。

请考虑以下示例。

使用timeout作为管道的第一个元素

这导致gpg拯救已经捕获了SIGTERM传递给cat，通过timeout，留下一个损坏的文件。

$ timeout 1 cat /dev/urandom | gpg -er attie@attie.co.uk > ./myfile.gpg

gpg: Terminated caught ... exiting
Terminated
$ gpg -d < ./myfile.gpg > /dev/null

You need a passphrase to unlock the secret key for
user: "Attie Grande <attie@attie.co.uk>"
4096-bit RSA key, ID C9AEA6AE, created 2016-12-13 (main key ID 7826F053)

gpg: encrypted with 4096-bit RSA key, ID C9AEA6AE, created 2016-12-13
      "Attie Grande <attie@attie.co.uk>"
gpg: block_filter 0x145e790: read error (size=14775,a->size=14775)
gpg: block_filter 0x145f110: read error (size=10710,a->size=10710)
gpg: WARNING: encrypted message has been manipulated!
gpg: block_filter: pending bytes!
gpg: block_filter: pending bytes!

timeout在管道中间使用

这按预期工作 - gpg干净利落地退出。

$ cat /dev/urandom | timeout 1 cat | gpg -er attie@attie.co.uk > ./myfile.gpg
$ gpg -qd < ./myfile.gpg > /dev/null

You need a passphrase to unlock the secret key for
user: "Attie Grande <attie@attie.co.uk>"
4096-bit RSA key, ID C9AEA6AE, created 2016-12-13 (main key ID 7826F053)

使用SIGUSR1而不是SIGTERM

再次，这可以按预期工作 - gpg干净利落地退出。我希望因为cat退出SIGUSR1而gpg忽略它。

$ timeout -sUSR1 1 cat /dev/urandom | gpg -er attie@attie.co.uk > ./myfile.gpg
$ gpg -qd < ./myfile.gpg > /dev/null

You need a passphrase to unlock the secret key for
user: "Attie Grande <attie@attie.co.uk>"
4096-bit RSA key, ID C9AEA6AE, created 2016-12-13 (main key ID 7826F053)

使用流程替换

再次，这是有效的 - 虽然我没想到它。

$ gpg -er attie@attie.co.uk > ./myfile.gpg < <( timeout 1 cat /dev/urandom )
$ gpg -qd < ./myfile.gpg > /dev/null

You need a passphrase to unlock the secret key for
user: "Attie Grande <attie@attie.co.uk>"
4096-bit RSA key, ID C9AEA6AE, created 2016-12-13 (main key ID 7826F053)

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我只能假设管道中第一个元素的信号传播到管道中的其余元素（甚至将它们与timeout cat | cat | gpg失败分开）。

我已经看过文档，并且玩过set -e，set -o pipefail但是他们并没有像我期待的那样行事。

• 究竟发生了什么？
• 什么是语义？
• 我们对此有何控制权？
• 有没有比从管道前端移动信号生成过程更好的方法？

我只能假设管道中第一个元素的信号传播到管道中的其余元素。

据我所知，没有这样的传播。我将主要回答你的第一个问题：

究竟发生了什么？

简短的回答

（这可能会有所简化。）

1. 运行管道时，交互式bash将进程组中的每个进程置于PGID（进程组ID）等于PID第一个命令的（进程ID）。
2. timeout改变自己PGID的自己PID。如果timeout是管道中的第一个命令，则不会更改任何内容。
3. timeout不仅将信号发送到基础命令，还将信号发送到整个过程组。如果timeout是管道中的第一个命令，那么它的进程组仍将包含gpg，因此gpg将获得信号。

该现象在下面进行了研究和阐述。

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精

1. bash行为

运行管道时，交互式bash将进程组中的每个进程与第一个命令的进程PGID相等PID。您可以进行自己的测试（请参阅是否可以从中获取进程组ID/proc?）。我还没有研究过更复杂的可能性（例如，如果第一个“命令”是子壳？），在你的情况下它们并不重要。重要的是gpg在这些命令中

timeout 1 cat /dev/urandom | gpg -er attie@attie.co.uk > ./myfile.gpg
cat /dev/urandom | timeout 1 cat | gpg -er attie@attie.co.uk > ./myfile.gpg
timeout -sUSR1 1 cat /dev/urandom | gpg -er attie@attie.co.uk > ./myfile.gpg
gpg -er attie@attie.co.uk > ./myfile.gpg < <( timeout 1 cat /dev/urandom )

获得PGID等于PID的

• timeout
• （首先） cat
• timeout
• gpg （即自己）

分别。

2. timeout改变自己PGID（或不改变）

跑strace timeout 1 cat，你会看到其他的东西：

setpgid(0, 0)

摘录自man 2 setpgid：

int setpgid(pid_t pid, pid_t pgid);

setpgid()设置PGID由pidto 指定的进程pgid。如果pid为零，则使用调用进程的进程ID。如果pgid为零，则PGID指定的进程的进程 pid 与进程ID相同。

这意味着timeout它PGID等于它PID。有两种可能性：

• 如果timeout是第一个命令，它PGID的前后是相同的setpgid，所以gpg仍然具有相同PGID的timeout;
• 如果timeout不是第一个命令，它的PGID改变，并且即使gpg最初曾同PGID为timeout两个PGID小号，现在是不同的。

3. timeout发送超出预期的信号

同样strace timeout 1 cat显示如下行：

kill(19401, SIGTERM)
…
kill(0, SIGTERM)

在这个例子中19401是PID的cat。如果您使用了-s USR1那么将会有SIGUSR1而不是SIGTERM等等。第二个kill负责您认为通过管道的信号传播。见man 2 kill（摘录）：

int kill(pid_t pid, int sig);

如果pid等于0，则sig发送到调用进程的进程组中的每个进程。

调用过程是timeout。它向整个进程组发送信号。我承认我不知道这背后的目的是什么，仍然如此。

因此，如果timeout是管道中的第一个命令，那么所选择的信号将被发送到它的每个部分（好吧，差不多; timeout在同一个管道中考虑另一个）。这包括gpg。然后由它gpg如何对信号作出反应。

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其他问题

我们对此有何控制权？有没有比从管道前端移动信号生成过程更好的方法？

我的快速搜索没有提供设置/更改的常用工具PGID。我想你可以自己写一个会打电话的程序setpgid(2); 但现在，当我们知道发生了什么时，timeout从管道前面移动似乎是一种非常理智的方法。

还要注意这是因为timeout行为方式。其他信号生成过程可能不需要这样的解决方法。