为什么 STDIN 不传播到不同进程组的子进程？答案

【问题标题】：Why is STDIN not propagated to child process of different process group?为什么 STDIN 不传播到不同进程组的子进程？
【发布时间】：2020-03-14 00:52:47
【问题描述】：

下面是执行cat的程序源码：

#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
  pid_t pid = fork();
  if (!pid) {
    // create a new process group
    setpgid(0, 0);

    execlp("cat", "cat", NULL);
  }

  pid_t reaped = wait(NULL);
  printf("reaped PID = %d\n", (int) reaped);
  return 0;
}

注意对setpgid(0, 0)的调用。

在 shell（sh 或 bash）中运行时，我预计：

父进程产生cat 的子进程，并且
孩子开始与终端交互。

然而，发生的事情是：

父级生成cat 没有问题，但是
孩子停止（进程状态代码T 在ps），并且
孩子不接受来自终端的输入，并且
孩子对SIGINT、SIGSTOP或SIGQUIT中的任何一个都没有反应，只会被SIGKILL杀死。

当对setpgid() 的调用被注释掉时，一切正常。

我怀疑该行为是由以下原因引起的：

孩子cat 正在尝试读取标准输入并正在等待（因此停止），但是
终端的输入首先传递给bash，然后传递给上面的程序，但是没有传递给cat，可能是因为bash不认识它的孙子cat，因为它的不同进程组。

当然，删除setpgid() 调用是最简单的解决方案。不幸的是，有一些原因；主要是为了拦截parent中的一些信号（如SIGINT或SIGSTOP）。换句话说，<Ctrl-C> 不应该杀死cat，而是以某种方式向上面的程序发出信号。（上面的程序中没有信号处理程序，是的，用于说明目的。）

我想问一下：

这是正确的吗？
不管是不是，我怎样才能让cat 接收来自标准输入的输入？

【问题讨论】：

似乎有问题。如果我没记错的话，来自终端的信号会发送到前台进程组，即接受输出和输入的进程组。在这里您似乎想将两者解耦，这不符合我的理解（这并不完美，我希望至少能够在您的程序中使用tcsetpgrp 来启动一个新组并更改前台进程组到那个组，但我错了）。
我无法在 Ubuntu 19.04 上重现该问题。我以./program < inputfile 运行程序，它打印inputfile 的内容。当我使用strace as strace -f ./program < inputfile 运行它时，我可以看到它执行/usr/bin/cat 并且cat 从标准输入读取输入文件并将数据写入标准输出。
@AProgrammer 你是对的！ tcsetpgrp 是我需要的。谢谢你让我知道。关于tcsetpgrp不起作用的可以参考another answer in SO。
@Namnamseo，谢谢。我将不得不深入研究该答案以完成我的理解。如果你的问题解决了，我建议你写一个答案。

标签： c linux stdin

【解决方案1】：

根据 cmets 的建议，前台进程组（假定所有 STDIN）可以通过 tcsetpgrp() 更改。

函数也可以从子进程中调用。否则，父级将不得不等待子级成功执行setpgid() 调用，并且会发生并发问题。

但是，正如SO question 中所描述的，当孩子（还不是前台）调用tcsetpgrp 时，它会得到一个SIGTTOU 信号，根据tcsetpgrp 的手册。 SIGTTOU 的默认操作是停止进程，这应该被手动忽略。

#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
  // ignore SIGTTOU
  signal(SIGTTOU, SIG_IGN);

  pid_t pid = fork();
  if (!pid) {
    // create a new process group
    setpgid(0, 0);
    tcsetpgrp(STDIN_FILENO, getpgid(0));

    execlp("cat", "cat", NULL);
  }

  pid_t reaped = wait(NULL);
  printf("reaped PID = %d\n", (int) reaped);
  return 0;
}

现在底层cat开始与终端交互，问题解决。

uuu@hhh:~$ ./a
sajkfla
sajkfla
wjkelfaw
wjkelfaw
reaped PID = 774
uuu@hhh:~$ ./a

【讨论】：