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某些 shell 中 `/proc/self/environ` 的奇怪行为；到底是怎么回事？

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某些 shell 中 `/proc/self/environ` 的奇怪行为；到底是怎么回事？

我使用的是 Debian GNU/Linux 9。我知道/proc很特别， 我知道什么/proc/self是。

这个命令

sh -c '/bin/cat /proc/self/comm - </proc/self/comm'

产量

cat
sh

dash如果我使用而不是，该模式将类似sh。但与bash,ksh或zsh结果是

cat
cat

代替/proc/self/stat我/proc/self/comm可以确认这两个cat- 实际上是同一个进程。显然外壳在引擎盖下有所不同，没关系。现在让我们采取

sh -c '/bin/cat /proc/self/environ - </proc/self/environ'

观察上述情况后，sh或dash我期望看到的环境cat，稍后看到外壳的环境。它似乎有效（无论如何，两个环境很可能是相同的，所以很难判断是否一切按预期工作，但我的观点是：两者都不environ为空）。

与bash，ksh或者zsh我期望看到两次的环境cat，但它只是打印出来一次。分为两种不同的情况：

  • bash -c '/bin/cat - </proc/self/environ'不打印任何内容，就像environ是空的一样；
  • bash -c '/bin/cat /proc/self/environ'按预期打印一些内容。

到底是怎么回事？comm或 的情况并非如此stat。为什么environ不同？

$ uname -a
Linux barbaz 4.9.0-6-amd64 #1 SMP Debian 4.9.88-1 (2018-04-29) x86_64 GNU/Linux

答案1

shell 之间的差异是由于进程设置的差异造成的。dash在分叉之前设置重定向，因此/proc/self指向 shell；bash并zsh在分叉后设置它们，因此/proc/self指向新进程。你可以看到这种情况发生strace -f：

  • strace -f dash -c '/bin/cat /proc/self/comm - </proc/self/comm'表演（以及其他许多事情）

      open("/proc/self/comm", O_RDONLY)       = 3
  fcntl(0, F_DUPFD, 10)                   = 10
  close(0)                                = 0
  fcntl(10, F_SETFD, FD_CLOEXEC)          = 0
  dup2(3, 0)                              = 0
  close(3)                                = 0
  clone(child_stack=NULL, flags=CLONE_CHILD_CLEARTID|CLONE_CHILD_SETTID|SIGCHLD, child_tidptr=0x7f12581299d0) = 7743
  strace: Process 7743 attached
  [pid  7742] wait4(-1,  <unfinished ...>
  [pid  7743] execve("/bin/cat", ["/bin/cat", "/proc/self/comm", "-"], [/* 43 vars */]) = 0

    （在系统调用/proc/self/comm之前打开clone，这是进程分叉的地方）；

  • strace -f bash -c '/bin/cat /proc/self/comm - </proc/self/comm'节目

      clone(child_stack=NULL, flags=CLONE_CHILD_CLEARTID|CLONE_CHILD_SETTID|SIGCHLD, child_tidptr=0x7fb506bdee10) = 8106
  strace: Process 8106 attached
  [... snip a ton of signal-handling setup ...]
  [pid  8106] open("/proc/self/comm", O_RDONLY) = 3
  [pid  8106] dup2(3, 0)                  = 0
  [pid  8106] close(3)                    = 0
  [pid  8106] execve("/bin/cat", ["/bin/cat", "/proc/self/comm", "-"], [/* 43 vars */]) = 0

    （/proc/self/comm调用后打开clone，在子进程中，8106）。

理解为什么environ显示为空需要更多的解释。什么时候/proc/<pid>/environ开放, 内核保存指向任务的指针的副本mm_struct，其中包含指向环境的指针。但execve，用于启动cat进程，mm_struct为流程创建一个新的。因此，重定向最终指向过时的信息，并且当cat读取其输入时，它看不到其真实环境。环境它做see 应该是其父环境的副本，但涉及的 shell 在分叉和设置新环境（由execve）之前清理它。

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