主页 / ubuntu / 问题 / 866712
Accepted
Sergiy Kolodyazhnyy
Asked: 2017-01-02 02:11:56 +0800 CST

这些辅助文件描述符是什么？

  • 772

在/proc/self寻找我的mkshshell 的文件夹时，我发现了一件奇怪的事情：在/proc/self/fd/*所有标准文件描述符中（0 表示标准输入，1 表示标准输出，2 表示标准错误）一些文件描述符，但也有一些额外的 - 24、25、3 .而且从技术上讲，我可以在 shell 中用一个 glob 列出它们：

$ for fd in /proc/self/fd/* ; do echo $fd ; done                                                      
/proc/self/fd/0
/proc/self/fd/1
/proc/self/fd/2
/proc/self/fd/24
/proc/self/fd/25
/proc/self/fd/3

但是当我尝试stat使用它们或使用find它们时，它们被报告为不存在。

$ find  /proc/self/fd/*                                                                               
/proc/self/fd/0
/proc/self/fd/1
/proc/self/fd/2
find: ‘/proc/self/fd/24’: No such file or directory
find: ‘/proc/self/fd/25’: No such file or directory
/proc/self/fd/3

同样发生在 中bash，但只有一个辅助文件描述符。

$ for fd in /proc/self/fd/* ; do echo $fd; done
/proc/self/fd/0
/proc/self/fd/1
/proc/self/fd/2
/proc/self/fd/255
/proc/self/fd/3

$ find /proc/self/fd/*
/proc/self/fd/0
/proc/self/fd/1
/proc/self/fd/2
find: ‘/proc/self/fd/255’: No such file or directory
/proc/self/fd/3

问题是：那些额外的文件描述符是什么？他们的目的是什么？

command-line

1 个回答

  1. Best Answer

    探测/proc/self是一项棘手的工作，因为它会随着每个流程而变化。当您这样做/proc/self/fd/*时，shell 会扩展通配符，因此它会列出自己的文件描述符。但是当这些被传递给另一个命令时，比如findor ls，路径现在将用于该进程' /proc/self，并且它可能有也可能没有带有这些数字的 fds。

    更棘手的是，shell 可能会在通配符扩展期间打开文件描述符。

    比较/proc/$$/fd可能很有启发性：

    bash：

    $ ls -l /proc/self/fd /proc/$$/fd/* &
[1] 5172
$ lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  1 20:16 /proc/4932/fd/0 -> /dev/pts/1
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  1 20:16 /proc/4932/fd/1 -> /dev/pts/1
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  1 20:16 /proc/4932/fd/2 -> /dev/pts/1
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  1 20:16 /proc/4932/fd/255 -> /dev/pts/1

/proc/self/fd:
total 0
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  1 20:24 0 -> /dev/pts/1
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  1 20:24 1 -> /dev/pts/1
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  1 20:24 2 -> /dev/pts/1
lr-x------ 1 muru muru 64 Jan  1 20:24 3 -> /proc/5172/fd

[1]+  Done                    ls --color=auto -l /proc/self/fd /proc/$$/fd/*

    通过将其发送到后台，我让 bash 打印 PID，您可以看到它/proc/self/fd/3指向ls' own /proc/<PID>/fd，它已打开以进行扫描。带有 OTOH 的条目4932用于 bash 的 fds，特殊的是 255。在此 SO 帖子中可以找到解释：

    打开的文件是 0 (stdin)、1 (stdout) 和 2 (stderr)。255 是 bash 用来在重定向时保留这些副本的一个小技巧。这是特定于 bash 的。

    来源：https ://books.google.com/books?id=wWjqCF9HLfYC&pg=PA231

    与mksh：

    $ ls -l /proc/self/fd /proc/$$/fd/*   &
[1] 5075
$ lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  1 20:22 /proc/5074/fd/0 -> /dev/pts/1
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  1 20:22 /proc/5074/fd/1 -> /dev/pts/1
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  1 20:22 /proc/5074/fd/10 -> /dev/tty
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  1 20:22 /proc/5074/fd/2 -> /dev/pts/1

/proc/self/fd:
total 0
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  1 20:22 0 -> /dev/pts/1
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  1 20:22 1 -> /dev/pts/1
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  1 20:22 2 -> /dev/pts/1
lr-x------ 1 muru muru 64 Jan  1 20:22 3 -> /proc/5075/fd

[1] + Done                 ls -l /proc/self/fd /proc/$$/fd/*

    几乎相同的东西，除了额外的 fd 是 10，我敢打赌它的原因与 bash 相同，因为源代码表明 shell 使用 fd 10 及更高版本。

    我没有得到两个或三个额外的 fd，但这可能是由于通配符扩展期间发生的任何事情，或者由于后台作业或其他一些模糊的原因。

    如果我运行你的for循环，我会得到一个短暂的 fd 3：

    $ for fd in /proc/$$/fd/* ; do ls -l $fd ; done
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  2 17:39 /proc/6012/fd/0 -> /dev/pts/1
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  2 17:39 /proc/6012/fd/1 -> /dev/pts/1
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  2 17:39 /proc/6012/fd/2 -> /dev/pts/1
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  2 17:39 /proc/6012/fd/255 -> /dev/pts/1
ls: cannot access '/proc/6012/fd/3': No such file or directory

    在这里，strace用于跟踪执行：

    strace -e open -o log bash -c 'for fd in /proc/$$/fd/* ; do : ; done'

    我们将看到第三个 fd 实际上是/proc/<PID>/fd：

    $ tail log
open("/usr/lib/libreadline.so.7", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
open("/usr/lib/libdl.so.2", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
open("/usr/lib/libc.so.6", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
open("/usr/lib/libncursesw.so.6", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
open("/dev/tty", O_RDWR|O_NONBLOCK)     = 3
open("/usr/lib/locale/locale-archive", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
open("/usr/lib/gconv/gconv-modules.cache", O_RDONLY) = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/usr/lib/gconv/gconv-modules", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
open("/proc/9975/fd/", O_RDONLY|O_NONBLOCK|O_DIRECTORY|O_CLOEXEC) = 3
+++ exited with 0 +++

    现在的问题是，为什么这个 fd 没有出现在早期的ls测试中？看起来背景与此有关：

    $ ls -l /proc/$$/fd/*   &
[1] 10091
$ lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  2 17:46 /proc/10076/fd/0 -> /dev/pts/1
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  2 17:46 /proc/10076/fd/1 -> /dev/pts/1
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  2 17:46 /proc/10076/fd/2 -> /dev/pts/1
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  2 17:46 /proc/10076/fd/255 -> /dev/pts/1

[1]+  Done                    ls --color=auto -l /proc/self/fd /proc/$$/fd/*
$ ls -l /proc/$$/fd/* 
ls: cannot access '/proc/10076/fd/3': No such file or directory
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  2 17:46 /proc/10076/fd/0 -> /dev/pts/1
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  2 17:46 /proc/10076/fd/1 -> /dev/pts/1
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  2 17:46 /proc/10076/fd/2 -> /dev/pts/1
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  2 17:46 /proc/10076/fd/255 -> /dev/pts/1

    前景ls显示丢失的 fd。

    现在，再次跟踪strace：

    strace -fe open,execve,fork -o log bash -ic 'ls -l /proc/self/fd /proc/$$/fd/* &'

    我们看：

    10731 execve("/usr/bin/bash", ["bash", "-ic", "ls -l /proc/$$/fd/* &"], [/* 67 vars */]) = 0
10731 open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
# snip
10734 open("/proc/10731/fd/", O_RDONLY|O_NONBLOCK|O_DIRECTORY|O_CLOEXEC) = 3
10734 execve("/usr/bin/ls", ["ls", "--color=auto", "-l", "/proc/10731/fd/0", "/proc/10731/fd/1", "/proc/10731/fd/2", "/proc/10731/fd/255"], [/* 68 vars */]) = 0

    注意 PID 的变化。似乎通配符扩展发生在分叉之后，但变量扩展发生在此之前。因此，fd 3 存在，但在不同的过程中。现在我使用self而不是$$，您将看到 3 和 255：

    $ strace -fe open,execve -o log bash -ic 'ls -l /proc/self/fd/* &'
[1] 10790
ls: cannot access '/proc/self/fd/255': No such file or directory
ls: cannot access '/proc/self/fd/3': No such file or directory
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  2 18:04 /proc/self/fd/0 -> /dev/pts/1
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  2 18:04 /proc/self/fd/1 -> /dev/pts/1
lrwx------ 1 muru muru 64 Jan  2 18:04 /proc/self/fd/2 -> /dev/pts/1

    附录

    Unix&Linux Stackexchange 网站上的相关答案引用了来自邮件列表的回复：

    fd 255 在内部用作到 tty 的连接，因此它不会干扰使用 exec 重新定位 fds。出于同样的原因，Bash 在处理进程替换 `<(foo)' 时也会分配高 fds。

    安德烈亚斯·施瓦布

    • 18

相关问题