如何在Bash中追踪并终止脚本衍生的所有未知子进程？

我有一个名为pipeline_runner.sh的Bash包装脚本，它会启动一个复杂的建模脚本，该脚本又会自行启动多个子进程和脚本。我希望能追踪该建模脚本单次运行所衍生的所有进程，以便在满足特定条件时将它们全部终止。

示例pipeline_runner.sh脚本内容如下：

#!/bin/bash

# Some set up of the script ...

./monitor_job.sh ... arguments TBD ... &

script_path="path/to/bash/script"

chmod u+x "$script_path"
"$script_path"

# ...

每次运行pipeline_runner.sh时，都会在后台启动一个monitor_job.sh实例，用于监控本次运行所启动的path/to/bash/script进程。当monitor_job.sh中定义的任意条件满足时，需要能够终止该次运行的path/to/bash/script进程及其直接或间接衍生的所有进程。

由path/to/bash/script运行所启动的其他进程数量众多且不固定，因此我需要找到一种方法将所有衍生脚本归入某个组或列表，以便在需要时全部终止。仅终止初始的$script_path进程是不够的，因为该脚本的所有子进程会继续运行。

重要的次要目标：

• 实现动态适配，不依赖于$script_path指定的具体脚本，即不能硬编码特定命令名称进行查找；
• 监控操作需在独立脚本monitor_job.sh中执行，而非直接在pipeline_runner.sh中进行。

请问如何追踪建模脚本启动的所有进程，以便在需要时将它们全部终止？

方法1：利用进程组（Process Group）批量终止 #

这是Bash原生的轻量方案，无需额外工具，核心是让目标脚本及其所有子进程归入同一个进程组。

步骤1：修改pipeline_runner.sh传递进程组ID #

修改启动逻辑，记录目标脚本的进程组ID并传递给监控脚本：

#!/bin/bash

# Some set up of the script ...

script_path="path/to/bash/script"
chmod u+x "$script_path"

# 启动目标脚本并获取其PID与进程组ID
"$script_path" &
TARGET_PID=$!
# 提取进程组ID并去除空格
TARGET_PGID=$(ps -o pgid= "$TARGET_PID" | tr -d ' ')

# 将进程组ID作为参数传入monitor_job.sh
./monitor_job.sh "$TARGET_PGID" &

# 等待目标脚本执行完成
wait "$TARGET_PID"

步骤2：在monitor_job.sh中终止整个进程组 #

触发终止条件时，直接向进程组发送信号（-前缀表示目标是进程组而非单个PID）：

#!/bin/bash
TARGET_PGID="$1"

# 示例监控逻辑：当触发文件存在时终止进程组
while true; do
    if [ -f "/tmp/terminate_trigger" ]; then
        # 先发送SIGTERM让进程优雅退出
        kill -TERM -"$TARGET_PGID"
        # 5秒后强制终止未退出的进程
        sleep 5
        kill -KILL -"$TARGET_PGID" 2>/dev/null
        exit 0
    fi
    sleep 1
done

注意：如果目标脚本主动调用setsid脱离进程组，需要调整脚本避免此操作，否则子进程会脱离监控范围。

方法2：使用cgroup（Linux专属，适合精细控制） #

cgroup是Linux内核提供的进程分组管理机制，所有衍生进程会自动归入同一cgroup，适合需要同时管控资源的场景。

步骤1：修改pipeline_runner.sh创建临时cgroup #

#!/bin/bash

# 创建以当前脚本PID命名的临时cgroup（需root权限或配置用户cgroup权限）
CGROUP_NAME="pipeline_$$"
mkdir -p /sys/fs/cgroup/cpu/"$CGROUP_NAME"
mkdir -p /sys/fs/cgroup/pids/"$CGROUP_NAME"

# 将当前脚本（pipeline_runner.sh）加入cgroup，避免误杀自身
echo "$$" > /sys/fs/cgroup/cpu/"$CGROUP_NAME"/cgroup.procs
echo "$$" > /sys/fs/cgroup/pids/"$CGROUP_NAME"/cgroup.procs

script_path="path/to/bash/script"
chmod u+x "$script_path"

# 启动目标脚本并加入cgroup
"$script_path" &
TARGET_PID=$!
echo "$TARGET_PID" > /sys/fs/cgroup/cpu/"$CGROUP_NAME"/cgroup.procs
echo "$TARGET_PID" > /sys/fs/cgroup/pids/"$CGROUP_NAME"/cgroup.procs

# 传递cgroup名称给监控脚本
./monitor_job.sh "$CGROUP_NAME" &

wait "$TARGET_PID"

# 清理临时cgroup
rmdir /sys/fs/cgroup/cpu/"$CGROUP_NAME"
rmdir /sys/fs/cgroup/pids/"$CGROUP_NAME"

步骤2：在monitor_job.sh中通过cgroup终止进程 #

#!/bin/bash
CGROUP_NAME="$1"

while true; do
    if [ -f "/tmp/terminate_trigger" ]; then
        # 获取cgroup内所有进程PID并发送终止信号
        ALL_PIDS=$(cat /sys/fs/cgroup/cpu/"$CGROUP_NAME"/cgroup.procs)
        kill -TERM $ALL_PIDS
        sleep 5
        kill -KILL $ALL_PIDS 2>/dev/null
        exit 0
    fi
    sleep 1
done

方法3：递归遍历进程树（无权限场景备选） #

通过PID递归查找所有子进程，适合无法使用cgroup或进程组的场景，但存在微小的漏杀风险（遍历过程中新增的子进程可能未被捕获）。

步骤1：修改pipeline_runner.sh传递目标PID #

#!/bin/bash

script_path="path/to/bash/script"
chmod u+x "$script_path"

"$script_path" &
TARGET_PID=$!

# 传递目标PID给监控脚本
./monitor_job.sh "$TARGET_PID" &

wait "$TARGET_PID"

步骤2：在monitor_job.sh中实现进程树遍历与终止 #

#!/bin/bash
TARGET_PID="$1"

# 递归获取所有子进程PID
get_child_pids() {
    local parent_pid="$1"
    # 获取父进程的直接子进程
    local child_pids=$(ps -o pid= --ppid "$parent_pid" | tr -d ' ')
    echo "$child_pids"
    # 递归查找子进程的子进程
    for pid in $child_pids; do
        get_child_pids "$pid"
    done
}

while true; do
    if [ -f "/tmp/terminate_trigger" ]; then
        # 收集目标PID及其所有子进程
        ALL_PIDS="$TARGET_PID $(get_child_pids "$TARGET_PID")"
        kill -TERM $ALL_PIDS
        sleep 5
        kill -KILL $ALL_PIDS 2>/dev/null
        exit 0
    fi
    sleep 1
done

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Chephen