Linux 下“Hello World”的幕后发生了什么(3)

Linux

好极了！我们找到了 inode！你可以在里面看到python3，这是一个很好的迹象。我们并不打算深入了解所有这些，但是Linux 内核的 ext4 inode 结构指出，前 16 位是 “模式”，即权限。所以现在我们将看一下ffa1如何对应到文件权限。

• ffa1对应的数字是0xa1ff，或者 41471（因为 x86 是小端表示）
• 41471 用八进制表示就是0120777
• 这有些奇怪 – 那个文件的权限肯定可以是777，但前三位是什么呢？我以前没见过这些！你可以在inode 手册页中找到012的含义（向下滚动到“文件类型和模式”）。这里有一个小的表格说012表示 “符号链接”。

我们查看一下这个文件，确实是一个权限为777的符号链接：

$ ls -l /usr/bin/python3
lrwxrwxrwx 1 root root 9 Apr  5  2021 /usr/bin/python3 -> python3.9

它确实是！耶，我们正确地解码了它。

4、准备复刻

我们尚未准备好启动python3。首先，Shell 需要创建一个新的子进程来进行运行。在 Unix 上，新的进程启动的方式有些特殊 – 首先进程克隆自己，然后运行execve，这会将克隆的进程替换为新的进程。

自行验证：运行strace -e clone bash，然后运行python3。你应该会看到类似下面的输出：

clone(child_stack=NULL, flags=CLONE_CHILD_CLEARTID|CLONE_CHILD_SETTID|SIGCHLD, child_tidptr=0x7f03788f1a10) = 3708100

3708100是新进程的 PID，这是 Shell 进程的子进程。

这里有些工具可以查看进程的相关信息：

• pstree会展示你的系统中所有进程的树状图
• cat /proc/PID/stat会显示一些关于该进程的信息。你可以在man proc中找到这个文件的内容说明。例如，第四个字段是父进程的PID。

新进程的继承

新的进程（即将变为python3的）从 Shell 中继承了很多内容。例如，它继承了：

1. 环境变量：你可以通过cat /proc/PID/environ | tr '' 'n'查看
2. 标准输出和标准错误的文件描述符：通过ls -l /proc/PID/fd查看
3. 工作目录（也就是当前目录）
4. 命名空间和控制组（如果它在一个容器内）
5. 运行它的用户以及群组
6. 还有可能是我此刻未能列举出来的更多东西

5、Shell 调用 execve

现在我们准备好启动 Python 解释器了！