AskaEth
80c0bd4eb4
设备没有 timeout，busybox 1.31 也无该 applet；2026-11-11 18:44 一条挂在 硬件上的 bluetoothctl 累积 55 个残留进程耗尽进程表，dropbear 无法 fork， 整机在线却不可登录。本单给设备一个可用的 timeout。 - scripts/build/devkit-src/timeout.c（新，Apache-2.0，489 行） 独立实现，未拷贝 busybox/GPL 代码；fork+setpgid(0,0) 后 kill(-pgid)， 孙进程一并终止；waitpid 回收直接子进程不留僵尸；-s/-k 两阶段终止； 退出码 124/137/128+N/125/126/127 对齐 coreutils 语义。 计时不用 timerfd（musl 的 timerfd_settime 在 4.4 上静默失效，实测 timeout 2 sleep 30 等满 30s 才返回），改用 setitimer(ITIMER_REAL)+SIGALRM， 与 SIGCHLD 一起进 signalfd，由一次 ppoll 等待，零轮询、不读时钟。 - build_devkit.sh：新增 build_local（B 路径，不碰上游 procps/lsof/ncurses 流程）；TOOLS/TOOL_NAMES/MANIFEST/licenses/stamp/--with-sources 接入； 产物同时标注 Apache-2.0 并随附许可证原文。 - test_build_devkit.sh：T9（产物静态/架构/零 NEEDED/MANIFEST/license）、 T10（源码纪律：独立实现、不调 clock_gettime、不用 timerfd、进程组模型）。 - DEVKIT.md/README.md：产物表、PATH 实测（ssh 非登录 shell 无 opt/bin， 且设备无 bash → 用 sh -lc 或绝对路径）、禁裸跑纪律与 18:44 事故时间线、 timerfd 静默失效的第二类 time64 坑、2026-11-11 真机验收原始输出。
490 lines
17 KiB
C
490 lines
17 KiB
C
/*
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* timeout.c — MeowOS devkit: a small, self-contained timeout(1)
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*
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* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
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* Copyright (c) 2026 MeowOS contributors
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*
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* 独立实现，未拷贝任何 GPL 代码。
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* busybox 的 coreutils/timeout.c 与本仓 Apache-2.0 不兼容，因此本文件从零编写，
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* 只依据 POSIX/Linux 系统调用语义（fork/setpgid/kill/timerfd/ppoll/signalfd）。
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*
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* 为什么设备需要它（2026-11-11 18:44 整机进程耗尽事故）：设备没有 timeout(1)，
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* busybox 1.31.1 也无该 applet，一条挂在硬件上的外部命令（bluetoothctl 等）
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* 会永久阻塞并持续 fork，最终 dropbear 连 fork 都做不到。本工具让"最多等 N 秒
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* 然后杀掉整个进程组"成为设备侧可用的默认动作。
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*
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* 支持的子集（coreutils timeout 的最小可用子集）：
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* timeout [-s SIGNAL] [-k DURATION] DURATION COMMAND [ARG]...
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* timeout --help
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*
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* DURATION 纯数字=秒；支持小数（0.2、1.5m）与 s/m/h 后缀（大小写均可）。
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* 不接受 coreutils 的 d（天）后缀，也不接受 0（与本工具用途矛盾）。
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* -s SIGNAL 超时后发给整个进程组的信号，默认 TERM。可用 SIGTERM/TERM/15。
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* -k DURATION 发完 -s 信号后再等 DURATION，仍未退出则 SIGKILL（两阶段）。
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*
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* 退出码（对齐 coreutils 语义）：
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* 124 超时（本工具发出的信号不是 KILL，或 -k 未到期）
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* 137 超时且本工具最终发了 SIGKILL（-s KILL，或 -k 到期）
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* 128+N 命令自己死于信号 N（未超时；不提供 --preserve-status）
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* 125 timeout 自身失败（参数错、timerfd/fork 失败、命令状态不可得）
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* 126 命令存在但无法执行（EACCES 等）
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* 127 命令不存在（ENOENT）
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* 其它 透传命令自身的退出码
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*
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* 进程模型（本工具最容易做错的部分）：
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* fork 后子进程 setpgid(0,0) 自成一个进程组，父进程也 setpgid(pid,pid)
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* 关掉 fork/setpgid 之间的竞态。超时后 kill(-pgid, SIG)，因此命令自己 fork
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* 出来的孙进程（bluetoothctl 的形态、sh -c 'a & b & wait'）一并收到信号。
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* 直接子进程一定被 waitpid 回收（不留僵尸）；孙进程在组内被信号终止后
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* 由 init 收养并回收。
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*
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* 计时（为什么不读时钟、也不用 timerfd）：
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* zig/musl 的 time64 头在 4.4 内核上 ABI 错配，clock_gettime/time 会返回垃圾值
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* （本仓 M11/M16/M40/M43 的既有结论）。实测还有第二个陷阱：musl 的
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* timerfd_settime() 在这台机上是**静默失效**的——返回 0、不报错，但计时器
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* 根本不启动（/proc 侧 gettime 为 0，poll 永远等不到）。用普通 timerfd 写法的
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* 第一版因此表现为「timeout 2 sleep 30 等满 30 秒才返回、退出码 0」。
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* 本工具改用 setitimer(ITIMER_REAL) + SIGALRM：musl 对 setitimer 做了
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* 32 位 timeval 转换（实测 1s/200ms 都能按点触发），不经过坏掉的 timerfd 路径。
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* 计时完全交给内核，进程只做两件事：等 SIGALRM（超时）与等 SIGCHLD（子进程退出），
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* 两者都进同一个 signalfd，由一次 ppoll() 等待。没有轮询循环，没有忙等，
|
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* 也没有任何"读时钟算差值"的代码。
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*
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* 已知限制：
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* - 不跟踪 setsid()/双重 fork 逃出进程组的守护进程（coreutils 也不跟踪）。
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* - 不提供 --preserve-status / -v；给出这些参数会明确报 125 而不是静默忽略。
|
||
* - 精度是"毫秒级够用"：单核 1GHz 上真实误差来自调度延迟（负载高时数十毫秒），
|
||
* 本工具不谎称微秒级精度。
|
||
* - 若直接子进程在超时前自行退出，其留在组内的孙进程不会被本工具清理
|
||
* （与 coreutils 一致；想要组清理请让子进程活到超时）。
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*/
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#define _GNU_SOURCE
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#include <ctype.h>
|
||
#include <errno.h>
|
||
#include <fcntl.h>
|
||
#include <poll.h>
|
||
#include <signal.h>
|
||
#include <stdint.h>
|
||
#include <stdio.h>
|
||
#include <stdlib.h>
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#include <string.h>
|
||
#include <sys/signalfd.h>
|
||
#include <sys/time.h>
|
||
#include <sys/types.h>
|
||
#include <sys/wait.h>
|
||
#include <unistd.h>
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||
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#define EXIT_TIMEOUT 124
|
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#define EXIT_FAILURE_125 125
|
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#define EXIT_CANNOT_EXEC 126
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#define EXIT_NOT_FOUND 127
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||
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#define NSEC_PER_SEC 1000000000ULL
|
||
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||
/* 被转发给子进程组的信号：父进程收到后原样转给组，避免 Ctrl-C 只打断
|
||
* timeout 自己、把子进程留成孤儿。 */
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static const int forward_sigs[] = {
|
||
SIGHUP, SIGINT, SIGQUIT, SIGTERM, SIGUSR1, SIGUSR2
|
||
};
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static volatile sig_atomic_t g_child_pgid = 0;
|
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static volatile sig_atomic_t g_pending_sig = 0;
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static void forward_signal(int sig)
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{
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||
pid_t pgid = (pid_t)g_child_pgid;
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||
|
||
g_pending_sig = sig;
|
||
if (pgid > 0) {
|
||
(void)kill(-pgid, sig);
|
||
g_pending_sig = 0;
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}
|
||
}
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||
struct sig_name {
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const char *name;
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int num;
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||
};
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||
static const struct sig_name sig_names[] = {
|
||
{ "HUP", SIGHUP }, { "INT", SIGINT }, { "QUIT", SIGQUIT },
|
||
{ "ILL", SIGILL }, { "TRAP", SIGTRAP }, { "ABRT", SIGABRT },
|
||
{ "BUS", SIGBUS }, { "FPE", SIGFPE }, { "KILL", SIGKILL },
|
||
{ "USR1", SIGUSR1 }, { "SEGV", SIGSEGV }, { "USR2", SIGUSR2 },
|
||
{ "PIPE", SIGPIPE }, { "ALRM", SIGALRM }, { "TERM", SIGTERM },
|
||
{ "CHLD", SIGCHLD }, { "CONT", SIGCONT }, { "STOP", SIGSTOP },
|
||
{ "TSTP", SIGTSTP }, { "TTIN", SIGTTIN }, { "TTOU", SIGTTOU },
|
||
{ "URG", SIGURG }, { "XCPU", SIGXCPU }, { "XFSZ", SIGXFSZ },
|
||
{ "VTALRM", SIGVTALRM }, { "PROF", SIGPROF }, { "WINCH", SIGWINCH },
|
||
{ "IO", SIGIO }, { "SYS", SIGSYS }, { "PWR", SIGPWR },
|
||
};
|
||
|
||
static void usage(FILE *fp)
|
||
{
|
||
fputs(
|
||
"用法: timeout [-s SIGNAL] [-k DURATION] DURATION COMMAND [ARG]...\n"
|
||
"\n"
|
||
" DURATION 等待时长：纯数字为秒，可带小数，后缀 s/m/h（如 2、0.2、1.5m）\n"
|
||
" -s SIGNAL 超时后发给整个进程组的信号，默认 TERM（可写 SIGTERM/TERM/15）\n"
|
||
" -k DURATION 发出 -s 信号后再等这么久，仍未退出则发 KILL（两阶段终止）\n"
|
||
" -h, --help 显示本帮助\n"
|
||
"\n"
|
||
"退出码: 124=超时 137=超时且发了 KILL 128+N=命令死于信号 N\n"
|
||
" 125=timeout 自身出错 126=命令无法执行 127=命令不存在\n"
|
||
"\n"
|
||
"超时信号发给 COMMAND 所在的整个进程组，命令自己 fork 的孙进程也会被终止。\n",
|
||
fp);
|
||
}
|
||
|
||
/* 解析信号：数字（1..64）、NAME、SIGNAME（大小写不敏感） */
|
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static int parse_signal(const char *s)
|
||
{
|
||
const char *name = s;
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||
size_t i;
|
||
|
||
if (s == NULL || *s == '\0')
|
||
return -1;
|
||
|
||
if (isdigit((unsigned char)*s)) {
|
||
char *end = NULL;
|
||
long v = strtol(s, &end, 10);
|
||
if (end == s || *end != '\0' || v < 1 || v > 64)
|
||
return -1;
|
||
return (int)v;
|
||
}
|
||
|
||
if (strncasecmp(name, "SIG", 3) == 0)
|
||
name += 3;
|
||
|
||
for (i = 0; i < sizeof(sig_names) / sizeof(sig_names[0]); i++) {
|
||
if (strcasecmp(name, sig_names[i].name) == 0)
|
||
return sig_names[i].num;
|
||
}
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
|
||
/* 解析时长 → 纳秒。整数秒 + 最多 9 位小数 + s/m/h 后缀；0 视为非法。 */
|
||
static int parse_duration(const char *s, uint64_t *out_ns)
|
||
{
|
||
uint64_t sec = 0, nsec = 0, mult = 1;
|
||
size_t i = 0;
|
||
int int_digits = 0, frac_digits = 0;
|
||
|
||
if (s == NULL || *s == '\0')
|
||
return -1;
|
||
|
||
while (isdigit((unsigned char)s[i])) {
|
||
if (sec > (UINT64_MAX - 9) / 10)
|
||
return -1;
|
||
sec = sec * 10 + (uint64_t)(s[i] - '0');
|
||
i++;
|
||
int_digits++;
|
||
}
|
||
|
||
if (s[i] == '.') {
|
||
i++;
|
||
while (isdigit((unsigned char)s[i])) {
|
||
if (frac_digits < 9) {
|
||
nsec = nsec * 10 + (uint64_t)(s[i] - '0');
|
||
frac_digits++;
|
||
}
|
||
i++;
|
||
}
|
||
/* 小数位补足 9 位；"5." 这类也接受 */
|
||
while (frac_digits < 9) {
|
||
nsec *= 10;
|
||
frac_digits++;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
if (int_digits == 0 && frac_digits == 0)
|
||
return -1;
|
||
|
||
switch (s[i]) {
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||
case '\0': break;
|
||
case 's': case 'S': mult = 1; i++; break;
|
||
case 'm': case 'M': mult = 60; i++; break;
|
||
case 'h': case 'H': mult = 3600; i++; break;
|
||
default: return -1;
|
||
}
|
||
if (s[i] != '\0')
|
||
return -1;
|
||
|
||
if (mult != 1) {
|
||
if (sec > UINT64_MAX / mult)
|
||
return -1;
|
||
sec *= mult;
|
||
}
|
||
if (sec > (UINT64_MAX - nsec) / NSEC_PER_SEC)
|
||
return -1;
|
||
|
||
*out_ns = sec * NSEC_PER_SEC + nsec;
|
||
return (*out_ns == 0) ? -1 : 0;
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||
}
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||
static void arm_timer(uint64_t ns)
|
||
{
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||
struct itimerval it;
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||
|
||
memset(&it, 0, sizeof(it));
|
||
it.it_value.tv_sec = (time_t)(ns / NSEC_PER_SEC);
|
||
it.it_value.tv_usec = (suseconds_t)((ns % NSEC_PER_SEC) / 1000);
|
||
/* 亚毫秒向上取整到 1µs：setitimer 的 0 表示"不启动"，会把小超时变成永不超时 */
|
||
if (ns != 0 && it.it_value.tv_sec == 0 && it.it_value.tv_usec == 0)
|
||
it.it_value.tv_usec = 1;
|
||
/* 失败也无从补救：下面的 ppoll 会一直等，用户看得见卡住 */
|
||
(void)setitimer(ITIMER_REAL, &it, NULL);
|
||
}
|
||
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||
static void disarm_timer(void)
|
||
{
|
||
struct itimerval it;
|
||
|
||
memset(&it, 0, sizeof(it));
|
||
(void)setitimer(ITIMER_REAL, &it, NULL);
|
||
}
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||
|
||
static int duration_arg(const char *opt, const char *val, uint64_t *ns)
|
||
{
|
||
if (parse_duration(val, ns) != 0) {
|
||
fprintf(stderr, "timeout: 无效时长 '%s'（%s）：支持纯数字秒、小数与 s/m/h 后缀\n",
|
||
val, opt);
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
|
||
int main(int argc, char **argv)
|
||
{
|
||
int kill_signal = SIGTERM;
|
||
uint64_t kill_after_ns = 0;
|
||
int have_kill_after = 0;
|
||
int i = 1;
|
||
uint64_t timeout_ns = 0;
|
||
char **cmd;
|
||
pid_t pid;
|
||
int sfd = -1;
|
||
struct sigaction sa;
|
||
sigset_t wait_mask, orig_mask;
|
||
struct pollfd pfd;
|
||
int status = 0;
|
||
int timed_out = 0, killed_by_us = 0, reaped = 0, done = 0;
|
||
|
||
while (i < argc) {
|
||
const char *a = argv[i];
|
||
|
||
if (strcmp(a, "--") == 0) {
|
||
i++;
|
||
break;
|
||
}
|
||
if (a[0] != '-' || strcmp(a, "-") == 0)
|
||
break;
|
||
|
||
if (strcmp(a, "-h") == 0 || strcmp(a, "--help") == 0) {
|
||
usage(stdout);
|
||
return 0;
|
||
} else if (strcmp(a, "-s") == 0 || strcmp(a, "--signal") == 0) {
|
||
if (i + 1 >= argc) {
|
||
fprintf(stderr, "timeout: %s 缺少信号参数\n", a);
|
||
return EXIT_FAILURE_125;
|
||
}
|
||
kill_signal = parse_signal(argv[++i]);
|
||
if (kill_signal < 0) {
|
||
fprintf(stderr, "timeout: 无效信号 '%s'\n", argv[i]);
|
||
return EXIT_FAILURE_125;
|
||
}
|
||
} else if (strncmp(a, "--signal=", 9) == 0) {
|
||
kill_signal = parse_signal(a + 9);
|
||
if (kill_signal < 0) {
|
||
fprintf(stderr, "timeout: 无效信号 '%s'\n", a + 9);
|
||
return EXIT_FAILURE_125;
|
||
}
|
||
} else if (strcmp(a, "-k") == 0 || strcmp(a, "--kill-after") == 0) {
|
||
if (i + 1 >= argc) {
|
||
fprintf(stderr, "timeout: %s 缺少时长参数\n", a);
|
||
return EXIT_FAILURE_125;
|
||
}
|
||
if (duration_arg(a, argv[++i], &kill_after_ns) != 0)
|
||
return EXIT_FAILURE_125;
|
||
have_kill_after = 1;
|
||
} else if (strncmp(a, "--kill-after=", 13) == 0) {
|
||
if (duration_arg("--kill-after", a + 13, &kill_after_ns) != 0)
|
||
return EXIT_FAILURE_125;
|
||
have_kill_after = 1;
|
||
} else if (strcmp(a, "--preserve-status") == 0 ||
|
||
strcmp(a, "-v") == 0 || strcmp(a, "--verbose") == 0) {
|
||
fprintf(stderr, "timeout: 不支持 %s（本工具是 coreutils 的最小可用子集）\n", a);
|
||
return EXIT_FAILURE_125;
|
||
} else {
|
||
fprintf(stderr, "timeout: 未知选项 '%s'\n", a);
|
||
usage(stderr);
|
||
return EXIT_FAILURE_125;
|
||
}
|
||
i++;
|
||
}
|
||
|
||
if (i >= argc) {
|
||
usage(stderr);
|
||
return EXIT_FAILURE_125;
|
||
}
|
||
if (parse_duration(argv[i], &timeout_ns) != 0) {
|
||
fprintf(stderr, "timeout: 无效时长 '%s'：支持纯数字秒、小数与 s/m/h 后缀\n",
|
||
argv[i]);
|
||
return EXIT_FAILURE_125;
|
||
}
|
||
i++;
|
||
if (i >= argc) {
|
||
fprintf(stderr, "timeout: 缺少要执行的命令\n");
|
||
usage(stderr);
|
||
return EXIT_FAILURE_125;
|
||
}
|
||
cmd = &argv[i];
|
||
|
||
/* SIGCHLD（子进程退出）与 SIGALRM（超时）都屏蔽后交给同一个 signalfd；
|
||
* 这样一次 ppoll 就能同时等两件事，不需要轮询，也不需要 timerfd。 */
|
||
sigemptyset(&wait_mask);
|
||
sigaddset(&wait_mask, SIGCHLD);
|
||
sigaddset(&wait_mask, SIGALRM);
|
||
if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &wait_mask, &orig_mask) != 0) {
|
||
perror("timeout: sigprocmask");
|
||
return EXIT_FAILURE_125;
|
||
}
|
||
sfd = signalfd(-1, &wait_mask, SFD_CLOEXEC | SFD_NONBLOCK);
|
||
if (sfd < 0) {
|
||
perror("timeout: signalfd");
|
||
return EXIT_FAILURE_125;
|
||
}
|
||
|
||
memset(&sa, 0, sizeof(sa));
|
||
sa.sa_handler = forward_signal;
|
||
sigemptyset(&sa.sa_mask);
|
||
sa.sa_flags = 0; /* 不 SA_RESTART：要让 ppoll 返回 EINTR */
|
||
for (size_t k = 0; k < sizeof(forward_sigs) / sizeof(forward_sigs[0]); k++)
|
||
(void)sigaction(forward_sigs[k], &sa, NULL);
|
||
|
||
pid = fork();
|
||
if (pid < 0) {
|
||
perror("timeout: fork");
|
||
return EXIT_FAILURE_125;
|
||
}
|
||
|
||
if (pid == 0) {
|
||
/* 自成进程组：超时信号 kill(-pgid) 才能覆盖孙进程 */
|
||
(void)setpgid(0, 0);
|
||
for (size_t k = 0; k < sizeof(forward_sigs) / sizeof(forward_sigs[0]); k++)
|
||
(void)signal(forward_sigs[k], SIG_DFL);
|
||
(void)sigprocmask(SIG_SETMASK, &orig_mask, NULL);
|
||
|
||
execvp(cmd[0], cmd);
|
||
|
||
/* exec 失败：说清原因并用 coreutils 的 127/126 区分 */
|
||
{
|
||
int saved = errno;
|
||
char msg[512];
|
||
int n = snprintf(msg, sizeof(msg),
|
||
"timeout: 无法执行 '%s': %s\n", cmd[0], strerror(saved));
|
||
if (n > 0)
|
||
(void)write(STDERR_FILENO, msg, (size_t)n);
|
||
_exit(saved == ENOENT ? EXIT_NOT_FOUND : EXIT_CANNOT_EXEC);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
g_child_pgid = pid;
|
||
/* fork 与子进程 setpgid 之间的竞态由父进程这一侧兜住（任一侧成功即可） */
|
||
(void)setpgid(pid, pid);
|
||
|
||
/* 若在 fork 与 g_child_pgid 赋值之间收到过转发信号，这里补发一次 */
|
||
if (g_pending_sig != 0) {
|
||
int sig = (int)g_pending_sig;
|
||
(void)kill(-pid, sig);
|
||
g_pending_sig = 0;
|
||
}
|
||
|
||
arm_timer(timeout_ns);
|
||
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||
pfd.fd = sfd;
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pfd.events = POLLIN;
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pfd.revents = 0;
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for (;;) {
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int r = ppoll(&pfd, 1, NULL, NULL);
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if (r < 0) {
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if (errno == EINTR)
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continue; /* 转发信号的处理函数已完成转发 */
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perror("timeout: ppoll");
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return EXIT_FAILURE_125;
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}
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if (!(pfd.revents & POLLIN))
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continue;
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for (;;) {
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struct signalfd_siginfo si;
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ssize_t got = read(sfd, &si, sizeof(si));
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pid_t w;
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if (got != (ssize_t)sizeof(si))
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break; /* EAGAIN：这一轮通知读完了 */
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if (si.ssi_signo == SIGALRM) {
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if (!timed_out) {
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timed_out = 1;
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/* 先发温和信号（默认 TERM），发给整个进程组 */
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(void)kill(-pid, kill_signal);
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if (kill_signal == SIGKILL) {
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killed_by_us = 1;
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disarm_timer();
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} else if (have_kill_after) {
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arm_timer(kill_after_ns); /* 第二阶段：-k 到期 */
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} else {
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disarm_timer();
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||
}
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} else {
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/* -k 到期：KILL 整个组，仍继续 waitpid 回收直接子进程 */
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(void)kill(-pid, SIGKILL);
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killed_by_us = 1;
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||
disarm_timer();
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}
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continue;
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}
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if (si.ssi_signo != SIGCHLD)
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continue;
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do {
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w = waitpid(pid, &status, WNOHANG);
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} while (w < 0 && errno == EINTR);
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if (w == pid) {
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reaped = 1;
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break;
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}
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if (w < 0 && errno == ECHILD) {
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/* 子进程被别人回收（极不寻常），状态不可得 */
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reaped = 0;
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done = 1;
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break;
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}
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/* w == 0：还有其它子进程状态变化（本工具没有），继续等 */
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}
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if (reaped || done)
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break;
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}
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if (!reaped)
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return EXIT_FAILURE_125;
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if (timed_out) {
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/* 超时：最终发了 KILL 才报 137，否则 124（coreutils 语义） */
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return killed_by_us ? 128 + SIGKILL : EXIT_TIMEOUT;
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}
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if (WIFEXITED(status))
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return WEXITSTATUS(status);
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||
if (WIFSIGNALED(status))
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||
return 128 + WTERMSIG(status);
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||
return EXIT_FAILURE_125;
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||
}
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