杀死父节点同时删除子节点

Question

我有一个程序生成和与我的代码无关的CPU密集型、不稳定的进程通信。 如果我的应用程序崩溃或被SIGKILL杀死，我希望子进程也能被杀死，这样用户就不必手动跟踪并杀死它们。

我知道这个主题以前已经讨论过，但我已经尝试了所有描述的方法，但似乎都不能通过测试。

我知道这一定是可能的，因为终端会一直做到这一点。如果我在终端中运行某些内容，并杀死终端，那些进程总是会死掉。

我尝试过atexit，双重fork和ptys。 atexit对于sigkill无效； 双重fork根本不起作用；而且我没有找到使用Python与ptys 配合工作的方法。

今天，我了解到prctl（PR_SET_PDEATHSIG，SIGKILL），这应该是子进程在其父进程死亡时发出自杀指令的方法。 我尝试使用popen，但似乎根本没有效果：

import ctypes, subprocess
libc = ctypes.CDLL('/lib/libc.so.6')
PR_SET_PDEATHSIG = 1; TERM = 15
implant_bomb = lambda: libc.prctl(PR_SET_PDEATHSIG, TERM)
subprocess.Popen(['gnuchess'], preexec_fn=implant_bomb)

在上述代码中，子进程被创建并且父进程已退出。现在你期望 gnuchess 接收到一个 SIGKILL 信号并终止，但它并没有。我仍然可以在我的进程管理器中找到它，使用了100%的CPU。请问是否有人能告诉我我对prctl的使用是否有问题？或者你知道终端是如何杀死它们的子进程的吗？

- Thomas Ahle

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我觉得这个标题非常令人不安 :( - Dalbir Singh

应该在moms4moms.com的stackexchange网站上。 - Antony

实际上，我发现你的方法似乎完全可行 - 也许只是因为你的测试程序（gnuchess）实际上进行了一些双重分叉或类似的操作？ 我使用了一个简单的Python脚本进行测试 - 可以看下面的“答案”中我使用的确切测试代码。（抱歉，评论中不能包含代码块，否则我会将代码放在评论里的...） - Paul Molodowitch

Answer 1

虽然已经过去了几年，但我找到了一个简单（有点巧妙）的解决方案来解决这个问题。从您的父进程中，将所有调用都包装在一个非常简单的C程序中，该程序调用prctl()，然后执行exec()在Linux上解决了这个问题。我称之为“yeshup”：

#include <linux/prctl.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char **argv) {
     if(argc < 2)
          return 1;
     prctl(PR_SET_PDEATHSIG, SIGHUP, 0, 0, 0);
     return execvp(argv[1], &argv[1]);
}

在Python（或其他任何语言）中产生子进程时，您可以运行“yeshup gnuchess [argments]”。如果父进程被杀死，您会发现所有的子进程（应该）都会得到良好的SIGHUP信号。

这起作用是因为Linux将尊重对prctl的调用（不清除它），即使在调用execvp之后（它有效地将yeshup进程转换为gnuchess进程或您在那里指定的任何命令）也是如此，这与fork()不同。

- coolbho3k

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这个能在基于Bash的测试用例中运行吗？我一直在试验但没有成功。 - Rhys Ulerich

但是这与调用 fork(); prctl(); exec() 有什么不同呢？ - Thomas Ahle

Thomas：那可能行，但请记住，OP试图从Python调用子进程。 - coolbho3k

@coolbho3k 我知道，但是Python中的preexecfn与在fork和exec之间插入调用是完全相同的(?)。这相当于这个解决方案。 - Thomas Ahle

@coolbho3k - 我认为这是最好的解决方案 - 另外，关于在 prctl() 后添加 if (getppid() == 1) return 1; 作为检查的想法 - 这样，如果父进程在 prctl() 之前死亡并且 init 接管了孤儿进程作为父进程，你不必等待 init 死亡（你可能要等很长时间 :) - gnr

Answer 2

prctl的PR_SET_DEATHSIG只能为当前调用prctl的进程设置，不能为其他进程设置，包括该进程的子进程。这个我所指向的man页面表达的方式是“该值在fork()时被清除”--当然，在Linux和任何其他类Unix OS中，fork是其他进程生成的方式。

如果你无法控制想要在子进程中运行的代码（正如你的gnuchess示例一样），我建议你首先生成一个单独的小型“监视器”进程，其角色是跟踪所有兄弟进程（当父进程生成它们时，父进程可以让监视器知道这些兄弟进程的pid），并在共同的父进程死亡时向它们发送终止信号（监视器需要轮询，每N秒唤醒一次，其中N是您选择的某个数，以检查父进程是否仍然存在；使用带有超时时间为N秒的select在循环内等待来自父进程的更多信息）。

这并不是件容易的事情，但这种系统任务通常也不是。终端通过“进程组的控制终端”概念以不同的方式实现，但是对于任何子进程来说，阻止它也是微不足道的（双重fork，nohup等）。

- Alex Martelli

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preexec_fn 会在 fork() 之后被调用，而手册页面没有说明这个标志在 exec() 上清除。 - Denis Otkidach

正如Denis所说，我有这样的印象，即preexec_fn参数将把我的prctl调用放置在fork和exec调用之间。监视器的想法实际上相当不错。当然，除非它崩溃了，因此它必须非常简单。 当收到SIGHUP信号时，我可以知道它的父进程是否已经死亡？然后让它终止兄弟姐妹们。您能告诉我更多关于生成控制终端的内容吗？ - Thomas Ahle

从 [Python]: Popen Constructor（可能已经改变）："如果将 preexec_fn 设置为可调用对象，则该对象将在子进程执行之前在子进程中被调用。（仅适用于 POSIX）。" - CristiFati

Answer 3

实际上，我发现你最初的方法对我来说完全有效 - 这是我测试过的确切示例代码，可以正常工作：

echoer.py

#!/bin/env python

import time
import sys
i = 0
try:
    while True:
        i += 1
        print i
        time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
    print "\nechoer caught KeyboardInterrupt"
    exit(0)

parentProc.py

#!/bin/env python

import ctypes
import subprocess
import time

libc = ctypes.CDLL('/lib64/libc.so.6')
PR_SET_PDEATHSIG = 1
SIGINT = 2
SIGTERM = 15

def set_death_signal(signal):
    libc.prctl(PR_SET_PDEATHSIG, signal)

def set_death_signal_int():
    set_death_signal(SIGINT)

def set_death_signal_term():
    set_death_signal(SIGTERM)

#subprocess.Popen(['./echoer.py'], preexec_fn=set_death_signal_term)
subprocess.Popen(['./echoer.py'], preexec_fn=set_death_signal_int)
time.sleep(1.5)
print "parentProc exiting..."

- Paul Molodowitch

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不是“更好”，只是不同-为了看到差异（在Linux系统上），请在同一目录中创建上述两个文件，使它们可执行，然后运行“parentProc.py”。子进程应该会收到一个KeyboardInterrupt信号，你会知道这一点，因为它会打印“echoer caught KeyboardInterrupt”。如果你将parentProc.py更改为使用set_death_signal_term，则echoer仍将被杀死，但方式更加突然。 - Paul Molodowitch

Answer 4

我在想，即使你在fork之后（在exec之前）设置了PR_SET_PDEATHSIG标志，它是否被清除了，因此从文档中看起来，它不应该被清除。

为了测试这个理论，您可以尝试以下操作：使用相同的代码运行一个用C编写的子进程，基本上只调用prctl(PR_GET_PDEATHSIG, &result)并打印结果。

您可以尝试的另一件事：在调用prctl时为arg3、arg4和arg5添加显式零。例如：

>>> implant_bomb = lambda: libc.prctl(PR_SET_PDEATHSIG, TERM, 0, 0, 0)

- Edward Loper

Answer 5

我认为双重fork是为了从控制终端分离。我不确定你如何尝试使用它。

这是一个hack，但你可以调用“ps”并搜索要杀死的进程名称。

- BillMan

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但是当我的控制进程死亡时，我该如何调用ps呢？这正是重点。我的应用程序的用户不会知道子进程没有死亡，并且只会感觉到计算机变得非常缓慢，直到重新启动。 - Thomas Ahle

你能否将正在创建的程序用你自己的可执行文件包装起来，然后在启动时将PID写入文件中？ - BillMan

我可能可以找到一种在重新启动时清理东西的方法，但我不知道是否会重新启动。因此，我需要一种在我死亡时清理的方法。 - Thomas Ahle

Answer 6

我见过非常恶劣的"清理"方式，使用像 ps xuawww | grep myApp | awk '{ print $1}' | xargs -n1 kill -9 这样的东西。

如果打开了客户端进程，它可以捕获 SIG_PIPE 并死亡。有很多方法可以解决这个问题，但这实际上取决于很多因素。如果在子进程中添加一些 ping 代码（ping 到父进程），则可以确保在子进程死亡时发出 SIG_PIPE。如果它捕获到它，它应该会终止。为此要使其正常工作需要双向通信...或者始终阻止客户端作为通信发起者。如果您不想修改子进程，则忽略此内容。

假设您不希望 Python 解释器实际崩溃，您可以将每个 PID 添加到序列中，然后在退出时进行杀死。这对于退出甚至未捕获的异常都应该是安全的。Python 有用于进行清理的工具。

以下是一些更安全的“恶意”操作：将每个子 PID 追加到文件中，包括您的主进程（单独的文件）。使用文件锁定。构建一个看守进程，该进程查看您的主 PID 的 flock() 状态。如果它没有被锁定，请杀死您的子 PID 列表中的每个 PID。在启动时运行相同的代码。

更加狡猾的方法：像上面一样将PID写入文件，然后在子shell中调用您的应用程序：(./myMaster; ./killMyChildren)

- pestilence669

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如果你看了我的代码片段，你会发现我在新进程中运行gnuchess，所以我无法将它作为线程运行。Popen不使用fork吗？ - Thomas Ahle

Answer 7

由于在执行execv后，子进程无法接收信号，因此需要考虑一些安全限制来调用setuid。这些限制的完整列表在此处。

祝好运！
/Mohamed

- Mohamed Hamzaoui

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有趣，所以“信号只有在父进程具有向子进程发送信号的足够特权时才会传递。通常，任何运行具有比其父进程更高特权的子进程都不会收到任何信号。”我从没注意到这一点。如果它以某种方式增加了权限，我该如何检测？ - Thomas Ahle

Answer 8

其他答案提到了prctl的PR_SET_DEATHSIG，但没有提到可以使用setpriv命令从命令行设置它的事实：

setpriv --pdeathsig HUP [command] &

- obadz