Linux如何以暂停状态启动新进程

引言

上星期新加一好友，在好友的朋友圈动态里看到一张聊天截图，是署名为“阅码场”的Linux内核技术交流群， 群友提问：

“请教一个Bash的问题：有没有什么办法让一个新开的进程，一开始就处于暂停状态，直到我输入fg?”

巧了，上星期我在尝试使用ftrace根据进程号(PID)过滤、跟踪内核执行过程时，迫切需要一个 进程启动后处于暂停状态 ,与这位群友一样，也是满世界寻找Bash是否有内置类似该功能，为什么我需要它呢?

倘若一个应用程序是死循环，或者执行时间相对较旧，哪怕只执行1秒，我Left Golden Finger完全可以输入 “Ctrl+Z” 暂停它，借助pidof获取进程的PID号，将其填入set_ftrace_pid仅过滤该进程信息，输入 “fg” 恢复进程执行。

再看另一个应用场景，若某个进程执行耗时很短呢?例如“echo”命令转瞬即逝，完全没有反应的机会。

再举例，倘若我就想抓取从应用程序开始执行到“Ctrl+Z”之间几百毫秒的内核执行过程，我又该怎么?

“拿到源码重新编译，在main函数开始时添加足够的延时。”头上长尖角的小人说。

“耍流氓!无耻!偷换概念!”头上另一个长翅膀小人指责。

好吧，别辩论了，回归正题。

既然群友都和我一样没能找到Bash内置实现，再怎么说“阅码场”聊天群也是人类高质量码农的聚集地，我相信他也不是伸手党。那么是时候造车子了，写几行代码实现这个功能，没骗你，真几行，发个信号而已。

怎么做

先贴代码再解释。

首先要了解系统快捷键Ctrl+Z以及命令fg本质是做了什么，Ctrl+Z是向前端应用发送 SIGSTOP信号 ，fg恢复最近一个被暂停的应用发送 SIGCONT信号 ，并放到前台来执行。

SIGSTOP对应信号19、SIGCONT对应信号18，正如代码23行和31行所做的那样。你不相信，那就用API signal()去截获这两个信号的处理函数。

既然是信号触发，那就能用kill命令去替代Ctrl+Z和fg动作:

kill -19

kill -18

命令输入 “kill -l” 可查阅到所有信号。

写个测试程序

写另外一个测试程序child.c，仅打印进程的PID号，以及调试主进程是否能成功传递参数给子进程。

文稿贴的两张图是测试的方法，主进程传递给子进程3个参数“aa bb cc”，刚启动后子进程被信号暂停(T)，左侧输入回车后子进程得以运行(S)。

使用新轮子

恩，轮子造好了，看看它的效果怎么样，用它协助ftrace抓取echo的执行。

思考

现在左边窗口输入./master.elf echo abcdefg，切换到右侧窗口输入脚本ftrace-pid.sh，这个脚本将抓取1秒的数据，再切换到左侧窗口按Enter键。打开trace文件/tmp/a.txt，怎么样了，echo命令的执行信息被抓取下来了。

实验里用到的ftrace-pid.sh脚本我把他的源码贴在下面。

思考

我在使用kill发送信号时有个疑问，既然应用程序收到SIGSTOP信号后就处于停止状态，既然停止了，为什么还能处理之后的SIGCONT信号呢?之前是进程可运行，才能被调度、能处理信号，很好理解。之后进程都停止了，又怎么能处理SIGCONT信号恢复执行呢?你能够用鼠标点击左下角“开始”菜单关闭计算机，却无法继续用鼠标使其开机。所以我猜测信号处理首先是由于调度器处理的。

第二个扩展问题，gdb调试应用程序是可以暂停应用程序执行的，它使用的是ptrace。你能否写一个应用程序，它利用ptrace原理去暂停子进程执行。我说的暂停位置可不是main，甚至在main之前。应用程序启动时 “第一个系统调用是什么?” 尝试找到它，并截获。

原文标题：仅40行代码，Linux如何以暂停状态启动新进程，当然是发送信号呀

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审核编辑：汤梓红