背景

我首先会简单介绍一下 Linux 中进程的创建方式。我不会介绍所有选项或所有细节，而是会重点介绍关键思想。

通常，新进程是使用fork()系统调用创建的。成功时，fork()将产生一个新进程，该进程运行与原始进程相同的程序（实际上，它是fork()在调用时调用的程序的克隆fork()）。该fork()函数在“父”进程和“子”（新创建的）进程中都返回。每个进程都可以检查的返回值fork()以确定它们是“父”还是“子”，并且它们可以使用它来决定下一步要做什么。

通常，创建新进程意味着我们要运行不同的程序，而到目前为止，我们只有一种方法可以创建同一程序的副本。幸运的是，有一个单独的系统调用，exec()可以将当前正在运行的程序替换为新程序。

考虑一下您有一个 shell 的情况（我bash在这里假设），并且您键入ls以列出当前目录的内容：

(P1:bash) calls fork()
--- the kernel creates P2 that is a copy of P1
--- the kernel starts running P2

(P1:bash) fork() returns with the PID of P2, so it knows it's the parent
(P1:bash) Waits for P2 to finish (detailed elided)

(P2:bash) fork() returns with 0, so it knows is the child
(P2:bash) calls exec("ls")
--- the kernel replaces bash with ls in P2 and starts ls running

(P2:ls) starts running
...
(P2:ls) eventually terminates

(P1:bash) wakes up since P2 is finished, continues about its business

问题

你从以下开始：

# unshare --pid /bin/bash
bash: fork: Cannot allocate memory
bash-5.2#

注意错误bash: fork: Cannot allocate memory——这不是一个好兆头。

在这种情况下，unshare程序 (1) 创建一个新的 PID 命名空间和 (2) execs /bin/bash。回想一下背景部分，用新程序 ( )exec 替换当前正在运行的进程( ) – 它不会创建新进程。unshare/bin/bash

到目前为止，新创建的 PID 命名空间中还没有运行任何进程。命名空间存在，但创建命名空间的进程尚未fork()执行任何操作。

当bash开始运行时，它通常会运行一些程序。这run是背景部分中描述的fork/exec组合。内核将第一个bash fork()进入新 PID 命名空间的进程放置在该命名空间中，该进程将成为init该命名空间的进程（该命名空间中 pid = 1 的进程）。运行的程序bash可能寿命很短，因此它会运行、终止，然后 PID 命名空间被销毁。

接下来bash尝试运行其他命令。它想将这些命令放入新的 PID 命名空间中，但该 PID 命名空间不再存在。结果，fork()失败导致您看到的错误消息。如果您尝试运行任何其他命令，您将再次看到它：

bash-5.2# ls
bash: fork: Cannot allocate memory
bash-5.2#

解决方案

正如您在问题中提到的，该unshare程序还有另一个选项，在这个场景中很有用。来自man unshare：

-f, --fork

将指定程序作为 的子进程分叉，unshare而不是直接运行它。这在创建新的 PID 命名空间时很有用。请注意，当unshare等待子进程时，它会忽略SIGINT并且SIGTERM不会将任何信号转发给子进程。有必要向子进程发送信号。

您可以用以下命令替换第一个命令：

# unshare --fork --pid /bin/bash
#

请注意，在这种情况下没有错误。

此选项会导致unshare其行为发生变化。它不会立即使用exec()来替换自身/bin/bash，而是使用上面背景部分中描述的fork()/行为：exec()

(P1:unshare) calls fork()
--- the kernel creates P2 that is a copy of P1
--- the kernel starts running P2

(P1:unshare) fork() returns with the PID of P2, so it knows it's the parent
(P1:unshare) Waits for P2 to finish (detailed elided)

(P2:unshare) fork() returns with 0, so it knows is the child.
--- P2 is running in the new PID namespace and has pid = 1

(P2:unshare) calls exec("/bin/bash")
--- the kernel replaces unshare with /bin/bash in P2 and starts ls running

(P2:bash) starts running

您可以通过打印其进程 ID 来确认此例中/bin/bash是init进程（即 pid 为 1 的进程）：

# echo $$
1
#

问题的答案

1. 第二个窗口没有显示任何 的迹象unshare --pid /bin/bash。这是因为/bin/bash命令或/bin/bash进程已经终止吗？这就是为什么互联网上许多 Linux 用户建议使用--fork以便/bin/bash运行在新创建的命名空间中？

第二个窗口没有显示任何的迹象，unshare因为它不再运行——它曾经用exec()替换自身/bin/bash。

该--fork选项改变了 的行为unshare，以便它fork()首先使用 创建一个新进程（新创建的 PID 命名空间中的进程），然后该进程使用exec()替换自身/bin/bash。

2. 接受的答案是这样的：“bash 开始运行后，bash 会 fork 几个新的子进程来做一些事情。”我不明白这句话的意思。所以在第二个终端窗口中，我运行了以下命令：

新的子流程很可能是短暂的，因此当您运行时它们不再运行ps。