neol

phpunit буферизует вывод и эта буферизация не готова к многопоточности. Ваш поток работает, просто вывод теряется. Если отключить буферизацию, то взлетит:

ob_end_flush();
if ($pid) {
    echo 'PID: ' . $pid . PHP_EOL;
    echo "Ожидаем $sleep секунды и убиваем дочерний процесс" . PHP_EOL;
    sleep($sleep);
    echo 'Убиваем дочерний процесс' . PHP_EOL;
    posix_kill($pid, SIGKILL);
    echo 'End' . PHP_EOL;
} else {
    echo '[Дочерний код работает]' . PHP_EOL;
    sleep(300);
}