引言

上星期新加一好友，在好友的朋友圈動態里看到一張聊天截圖，是署名為“閱碼場”的Linux內核技術交流群， 群友提問：

“請教一個Bash的問題：有沒有什么辦法讓一個新開的進程，一開始就處于暫停狀態，直到我輸入fg?”

巧了，上星期我在嘗試使用ftrace根據進程號(PID)過濾、跟蹤內核執行過程時，迫切需要一個 進程啟動后處于暫停狀態 ,與這位群友一樣，也是滿世界尋找Bash是否有內置類似該功能，為什么我需要它呢?

倘若一個應用程序是死循環，或者執行時間相對較舊，哪怕只執行1秒，我Left Golden Finger完全可以輸入 “Ctrl+Z” 暫停它，借助pidof獲取進程的PID號，將其填入set_ftrace_pid僅過濾該進程信息，輸入 “fg” 恢復進程執行。

再看另一個應用場景，若某個進程執行耗時很短呢?例如“echo”命令轉瞬即逝，完全沒有反應的機會。

再舉例，倘若我就想抓取從應用程序開始執行到“Ctrl+Z”之間幾百毫秒的內核執行過程，我又該怎么?

“拿到源碼重新編譯，在main函數開始時添加足夠的延時。”頭上長尖角的小人說。

“耍流氓!無恥!偷換概念!”頭上另一個長翅膀小人指責。

好吧，別辯論了，回歸正題。

既然群友都和我一樣沒能找到Bash內置實現，再怎么說“閱碼場”聊天群也是人類高質量碼農的聚集地，我相信他也不是伸手黨。那么是時候造車子了，寫幾行代碼實現這個功能，沒騙你，真幾行，發個信號而已。

怎么做

先貼代碼再解釋。

首先要了解系統快捷鍵Ctrl+Z以及命令fg本質是做了什么，Ctrl+Z是向前端應用發送 SIGSTOP信號 ，fg恢復最近一個被暫停的應用發送 SIGCONT信號 ，并放到前臺來執行。

SIGSTOP對應信號19、SIGCONT對應信號18，正如代碼23行和31行所做的那樣。你不相信，那就用API signal()去截獲這兩個信號的處理函數。

既然是信號觸發，那就能用kill命令去替代Ctrl+Z和fg動作:

kill -19

kill -18

命令輸入 “kill -l” 可查閱到所有信號。

寫個測試程序

寫另外一個測試程序child.c，僅打印進程的PID號，以及調試主進程是否能成功傳遞參數給子進程。

文稿貼的兩張圖是測試的方法，主進程傳遞給子進程3個參數“aa bb cc”，剛啟動后子進程被信號暫停(T)，左側輸入回車后子進程得以運行(S)。

使用新輪子

恩，輪子造好了，看看它的效果怎么樣，用它協助ftrace抓取echo的執行。

思考

現在左邊窗口輸入./master.elf echo abcdefg，切換到右側窗口輸入腳本ftrace-pid.sh，這個腳本將抓取1秒的數據，再切換到左側窗口按Enter鍵。打開trace文件/tmp/a.txt，怎么樣了，echo命令的執行信息被抓取下來了。

實驗里用到的ftrace-pid.sh腳本我把他的源碼貼在下面。

思考

我在使用kill發送信號時有個疑問，既然應用程序收到SIGSTOP信號后就處于停止狀態，既然停止了，為什么還能處理之后的SIGCONT信號呢?之前是進程可運行，才能被調度、能處理信號，很好理解。之后進程都停止了，又怎么能處理SIGCONT信號恢復執行呢?你能夠用鼠標點擊左下角“開始”菜單關閉計算機，卻無法繼續用鼠標使其開機。所以我猜測信號處理首先是由于調度器處理的。

第二個擴展問題，gdb調試應用程序是可以暫停應用程序執行的，它使用的是ptrace。你能否寫一個應用程序，它利用ptrace原理去暫停子進程執行。我說的暫停位置可不是main，甚至在main之前。應用程序啟動時 “第一個系統調用是什么?” 嘗試找到它，并截獲。

原文標題：僅40行代碼，Linux如何以暫停狀態啟動新進程，當然是發送信號呀

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審核編輯：湯梓紅