为什么“ps ax”找不到没有“#!”的正在运行的 bash 脚本标头？

Question 1

当当前的交互式 shell 是bash，并且您运行不带 -line 的脚本时#!，bash将运行该脚本。该过程将在输出中显示ps ax为bash.

$ cat foo.sh
# foo.sh

echo "$BASHPID"
while true; do sleep 1; done

$ ./foo.sh
55411

在另一个终端中：

$ ps -p 55411
  PID TT  STAT       TIME COMMAND
55411 p2  SN+     0:00.07 bash

有关的：

哪个 shell 解释器运行不带 shebang 的脚本？

手册的相关部分如下bash：

如果由于文件不是可执行格式且文件不是目录而导致执行失败，假设它是一个 shell 脚本，包含 shell 命令的文件。 生成一个子shell来执行它。该子 shell 重新初始化自身，以便效果就好像调用了一个新的 shell 来处理脚本，但父级记住的命令位置（请参阅下面的“SHELL BUILTIN COMMANDS”下的散列）由子级保留。

如果程序是以开头的文件#!，则第一行的其余部分指定该程序的解释器。 shell执行指定的解释器在本身不处理此可执行格式的操作系统上。 [...]

这意味着，当没有 -line时，./foo.sh在命令行上运行与在子 shell 中运行文件中的命令相同，即foo.sh#!

$ ( echo "$BASHPID"; while true; do sleep 1; done )

和一条正确的#!-line 指向例如/bin/bash，就像这样做

$ /bin/bash foo.sh

Answer

当当前的交互式 shell 是bash，并且您运行不带 -line 的脚本时#!，bash将运行该脚本。该过程将在输出中显示ps ax为bash.

$ cat foo.sh
# foo.sh

echo "$BASHPID"
while true; do sleep 1; done

$ ./foo.sh
55411

在另一个终端中：

$ ps -p 55411
  PID TT  STAT       TIME COMMAND
55411 p2  SN+     0:00.07 bash

有关的：

哪个 shell 解释器运行不带 shebang 的脚本？

手册的相关部分如下bash：

如果由于文件不是可执行格式且文件不是目录而导致执行失败，假设它是一个 shell 脚本，包含 shell 命令的文件。 生成一个子shell来执行它。该子 shell 重新初始化自身，以便效果就好像调用了一个新的 shell 来处理脚本，但父级记住的命令位置（请参阅下面的“SHELL BUILTIN COMMANDS”下的散列）由子级保留。

如果程序是以开头的文件#!，则第一行的其余部分指定该程序的解释器。 shell执行指定的解释器在本身不处理此可执行格式的操作系统上。 [...]

这意味着，当没有 -line时，./foo.sh在命令行上运行与在子 shell 中运行文件中的命令相同，即foo.sh#!

$ ( echo "$BASHPID"; while true; do sleep 1; done )

和一条正确的#!-line 指向例如/bin/bash，就像这样做

$ /bin/bash foo.sh

Question 2

当 shell 脚本以开头时#!，第一行对于 shell 来说是注释。然而，前两个字符对系统的另一部分有意义：内核。这两个字符#!被称为舍邦。要了解 shebang 的作用，您需要了解程序是如何执行的。

从文件执行程序需要内核的操作。这是作为execve系统调用。内核需要验证文件权限，释放与调用进程中当前运行的可执行文件关联的资源（内存等），为新的可执行文件分配资源，并将控制权转移给新程序（以及更多的事情）我就不提了）。系统execve调用替换当前运行进程的代码；有一个单独的系统调用fork创建一个新流程。

为了做到这一点，内核必须支持可执行文件的格式。该文件必须包含机器代码，并以内核理解的方式组织。 shell 脚本不包含机器代码，因此不能以这种方式执行。

shebang 机制允许内核将解释代码的任务推迟到另一个程序。当内核看到可执行文件以开头时#!，它会读取接下来的几个字符并将文件的第一行（减去前导#!和可选空格）解释为另一个文件的路径（加上参数，我不会在这里讨论）。当内核被告知执行该文件/my/script，并且它发现该文件以该行开头时#!/some/interpreter，内核将/some/interpreter使用该参数执行/my/script。然后由它来/some/interpreter决定这/my/script是一个应该执行的脚本文件。

如果文件既不包含内核可以理解的格式的本机代码，也不以 shebang 开头怎么办？好吧，那么该文件不可执行，并且execve系统调用失败并显示错误代码ENOEXEC（可执行格式错误）。

这可能是故事的结局，但大多数 shell 都实现了后备功能。如果内核返回ENOEXEC，则 shell 会查看文件的内容并检查它是否看起来像 shell 脚本。如果 shell 认为该文件看起来像 shell 脚本，它会自行执行它。它如何执行此操作的详细信息取决于 shell。您可以通过添加脚本来了解发生的一些情况ps $$，还可以通过观察进程（strace -p1234 -f -eprocess其中 1234 是 shell 的 PID）来了解更多情况。

在 bash 中，这种回退机制是通过调用fork但不是execve.子 bash 进程自行清除其内部状态并打开新的脚本文件来运行它。因此，运行脚本的进程仍然使用原始 bash 代码映像以及最初调用 bash 时传递的原始命令行参数。 ATT ksh 的行为方式相同。

% bash --norc
bash-4.3$ ./foo.sh 
  PID TTY      STAT   TIME COMMAND
21913 pts/2    S+     0:00 bash --norc

相比之下，Dash 的反应是ENOEXEC使用/bin/sh作为参数传递的脚本路径进行调用。换句话说，当您从 dash 执行 shebangless 脚本时，它的行为就好像该脚本有一个带有#!/bin/sh. Mksh 和 zsh 的行为方式相同。

% dash
$ ./foo.sh
  PID TTY      STAT   TIME COMMAND
21427 pts/2    S+     0:00 /bin/sh ./foo.sh

Answer