bash - 为什么 `cat <(cat)`会产生EIO？

Question

我有一个程序可以同时读取两个输入文件。我想从标准输入中读取这个程序。我以为我会使用这样的东西:

$program1 <(cat) <($program2)

但我刚刚发现

cat <(cat)

产生

....
mmap2(NULL, 139264, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0xb758e000
read(0, 0xb758f000, 131072)             = -1 EIO (Input/output error)
....
cat: -: Input/output error

同样，

$ cat <(read -n 1)
bash: read: read error: 0: Input/output error

所以... Linux 无法 read在系统调用级别。那很有意思。是bash没有将标准输入连接到子外壳？ :(

有解决办法吗？我特别需要使用进程替换(... <(...) 格式)，因为 $program1 ( tail ，顺便说一句)需要文件，我需要对标准输入进行一些预处理(使用 od )，然后才能将其传递给 tail - 我不能只指定 /dev/stdin等

编辑:

我真正想做的是从文件中读取(另一个进程将写入该文件)，同时我还从标准输入中读取以便我可以接受命令等。我希望我能做到

tail -f <(od -An -vtd1 -w1) <(cat fifo)

同时从标准输入和读取 FIFO 并将其放入单个 stdout 流中，我可以通过 awk(或类似的)运行。我知道我可以用任何脚本语言轻松解决这个问题，但我喜欢学习如何制作 bash尽一切努力:P

编辑 2:我问过 a new question这更全面地解释了我刚才描述的上下文。

Answer 1

1。解释为什么cat <(cat)生产 EIO

(我正在使用 Debian Linux 8.7、Bash 4.4.12)

让我们替换<(cat)随着长期运行<(sleep)看看发生了什么。

来自 pty #1:

$ echo $$
906
$ tty
/dev/pts/14
$ cat <(sleep 12345)

转到另一个 pty #2:

$ ps t pts/14 j
  PPID    PID   PGID    SID TTY       TPGID STAT   UID   TIME COMMAND
   903    906    906    906 pts/14    29999 Ss       0   0:00 bash
   906  29998    906    906 pts/14    29999 S        0   0:00 bash
 29998  30000    906    906 pts/14    29999 S        0   0:00 sleep 12345
   906  29999  29999    906 pts/14    29999 S+       0   0:00 cat /dev/fd/63
$ ps p 903 j
  PPID    PID   PGID    SID TTY       TPGID STAT   UID   TIME COMMAND
     1    903    903    903 ?            -1 Ss       0   0:07 SCREEN -T linux -U
$

让我解释一下(根据 APUE book ，第 2 版):

1. TPGID正在29999表示 cat (PID 29999 ) 是现在控制终端 ( pts/14 ) 的前台进程组。和 sleep在后台进程组中 (PGID 906 )。
2. 进程组906现在是一个孤立的进程组，因为“每个成员的父进程要么本身就是该组的成员，要么不是该组 session 的成员”。 (PID 906 的 PPID 是 903 而 903 在不同的 session 中。)
3. 当孤立的后台进程组中的进程从其控制终端读取时，read()会失败 EIO .

2。解释为什么cat <(cat)有时有效(不是真的!)

Daniel Voina在评论中提到 cat <(cat) 可以在 OS X 上使用 Bash 3.2.57 .我刚刚设法在 Linux 上使用 Bash 重现了它 4.4.12 .

来自 pty #1:

bash-4.4# echo $$
10732
bash-4.4# tty
/dev/pts/0
bash-4.4# cat <(cat)
cat: -: Input/output error
bash-4.4#
bash-4.4#
bash-4.4# bash --norc --noprofile  # start a new bash
bash-4.4# tac <(cat)
                      <-- It's waiting here so looks like it's working.

(第一个 cat <(cat) 因 EIO 而失败已在我的回答的第一部分进行了解释。)

转到另一个 pty #2:

bash-4.4# ps t pts/0 j
 PPID   PID  PGID   SID TTY      TPGID STAT   UID   TIME COMMAND
10527 10732 10732 10732 pts/0    10805 Ss       0   0:00 bash
10732 10803 10803 10732 pts/0    10805 S        0   0:00 bash --norc --noprofile
10803 10804 10803 10732 pts/0    10805 S        0   0:00 bash --norc --noprofile
10804 10806 10803 10732 pts/0    10805 T        0   0:00 cat
10803 10805 10805 10732 pts/0    10805 S+       0   0:00 tac /dev/fd/63
bash-4.4# ps p 10527 j
 PPID   PID  PGID   SID TTY      TPGID STAT   UID   TIME COMMAND
10526 10527 10527 10527 ?           -1 Ss       0   0:00 SCREEN -T dtterm -U
bash-4.4#

让我们看看发生了什么:

1. TPGID正在10805表示 tac (PID 10805 ) 是现在控制终端 ( pts/0 ) 的前台进程组。和 cat (PID 10806 ) 在后台进程组 (PGID 10803 ) 中。

2. 但是这次 pgrp 10803不是孤立的，因为它的成员 PID 10803 ( bash ) 的父级 (PID 10732 , bash ) 在另一个 pgrp (PGID 10732 ) 中并且它在同一个 session (SID 10732 ) 中。

3. 根据 APUE book , SIGTTIN将 “当(非孤立的)后台进程组中的进程试图从其控制终端读取时由终端驱动程序生成”。所以当cat读取标准输入，SIGTTIN将发送给它，默认情况下，此信号将停止该过程。这就是为什么 cat的 STAT列显示为 T (停止)在 ps输出。由于它已停止，我们从键盘输入的数据根本不会发送给它。所以它只是看起来有效，但实际上并非如此。

结论:

因此，不同的行为(EIO 与 SIGTTIN)取决于当前 Bash 是否是 session 领导者。 (在我的回答的第一部分中，PID 906 的 bash 是 session 负责人，但第二部分中 PID 10803 的 bash 不是 session 负责人。)