为什么这些 bash fork 炸弹的工作方式不同，其中 & 的意义是什么？

Question

我知道普通的叉子炸弹是如何工作的，但我真的不明白为什么需要普通 bash 叉子炸弹末尾的 & 以及为什么这些脚本的行为不同：

:(){ (:) | (:) }; :

和

:(){ : | :& }; :

前者在让我回到登录屏幕之前会导致 CPU 使用率飙升。后者只会导致我的系统冻结，迫使我硬重启。这是为什么？两者都在不断地创建新进程，那么为什么系统的行为不同呢？

这两个脚本的行为也与

:(){ : | : }; :

这根本不会引起任何问题，即使我原以为它们是相似的。bash 手册页指出管道中的命令已经在子shell 中执行，所以我相信： | : 应该够了。我相信&应该只是在新的子shell中运行管道，但为什么会发生如此大的变化？

编辑：使用 htop 并限制进程数量，我能够看到第一个变体创建了一个实际的进程树，第二个变体在同一级别创建了所有进程，而最后一个变体似乎没有创建任何进程根本。这让我更加困惑，但也许它以某种方式有所帮助？

Answer 1

警告不要试图在生产机器上运行它。只是不要。 警告：要尝试任何“炸弹”，请确保ulimit -u正在使用。阅读下文^[a]。

让我们定义一个函数来获取 PID 和日期（时间）：

bize:~$ d(){ printf '%7s %07d %s\n' "$1" "$BASHPID" "$(date +'%H:%M:%S')"; }

bomb新用户的一个简单的非问题功能（保护自己：阅读^[a]）：

bize:~$ bomb() { d START; echo "yes"; sleep 1; d END; } >&2

当该函数被调用执行时，其工作原理如下：

bize:~$ bomb
  START 0002786 23:07:34
yes
    END 0002786 23:07:35
bize:~$

date执行命令，然后打印“是”，休眠 1 秒，然后关闭命令date，最后，函数退出打印新的命令提示符。没有什么花哨。

| 管道

当我们像这样调用函数时：

bize:~$ bomb | bomb
  START 0003365 23:11:34
yes
  START 0003366 23:11:34
yes
    END 0003365 23:11:35
    END 0003366 23:11:35
bize:~$

两个命令同时启动，两个命令都会在1秒后结束，然后提示返回。

这就是 pipe|并行启动两个进程的原因。

＆ 背景

如果我们更改呼叫添加一个结尾&：

bize:~$ bomb | bomb &
[1] 3380
bize:~$
  START 0003379 23:14:14
yes
  START 0003380 23:14:14
yes
    END 0003379 23:14:15
    END 0003380 23:14:15

提示立即返回（所有操作都发送到后台）并且两个命令像以前一样执行。请注意[1]进程的PID之前打印的“作业编号”的值3380。稍后，将打印相同的数字以指示管道已结束：

[1]+  Done                    bomb | bomb

这就是 的效果&。

这就是&: 让进程更快启动的原因。

更简单的名字

我们可以创建一个简单的函数b来执行这两个命令。输入三行：

bize:~$ b(){
> bomb | bomb
> }

并执行为：

bize:~$ b
  START 0003563 23:21:10
yes
  START 0003564 23:21:10
yes
    END 0003564 23:21:11
    END 0003563 23:21:11

请注意，我们;在b( 换行符用于分隔元素)的定义中使用了 no 。但是，对于一行定义，通常使用;，如下所示：

bize:~$ b(){ bomb | bomb ; }

大多数空格也不是强制性的，我们可以写出等价的（但不太清楚）：

bize:~$ b(){ bomb|bomb;}

我们也可以使用a&来分隔}（并将两个进程发送到后台）。

炸弹。

如果我们让函数咬住它的尾巴（通过调用它自己），我们就会得到“叉炸弹”：

bize:~$ b(){ b|b;}       ### May look better as b(){ b | b ; } but does the same.

为了让它更快地调用更多函数，将管道发送到后台。

bize:~$ b(){ b|b&}       ### Usually written as b(){ b|b& }

如果我们在一个 required 之后附加对函数的第一次调用;并将名称更改为:我们得到：

bize:~$ :(){ :|:&};:

通常写成 :(){ :|:& }; :

或者，以有趣的方式写成，还有其他名字（雪人）：

?(){ ?|?&};?

ulimit（您应该在运行之前设置）将使提示在出现大量错误后很快返回（当错误列表停止时按回车键以获取提示）。

之所以将其称为“分叉炸弹”，是因为 shell 启动子 shell 的方式是分叉正在运行的 shell，然后使用要运行的命令将 exec() 调用到分叉的进程。

一个管道将“分叉”两个新进程。将其无限放大会导致炸弹。
或者最初被称为兔子，因为它繁殖得如此之快。

定时：

1. :(){ (:) | (:) }; time :
   终止
   实数 0m45.627s

2. :(){ : | :; }; time :
   终止
   实数 0m15.283s

3. :(){ : | :& }; time :
   real 0m00.002 s
   仍在运行

你的例子：

1. :(){ (:) | (:) }; :

   第二个关闭)分隔的地方}是更复杂的:(){ :|:;};:. 无论如何，管道中的每个命令都在子外壳内调用。这是 的效果()。

2. :(){ : | :& }; :

   是更快的版本，写入时没有空格：:(){(:)|:&};:（13 个字符）。

3. :(){ : | : }; : ### 在 zsh 中有效，但在 bash 中无效。

   有一个语法错误（在 bash 中），在结束之前需要一个元字符}，
   如下所示：

    :(){ : | :; }; :
   

^[a] 创建一个新的干净用户（我将称其为我的bize）。在控制台中登录到这个新用户sudo -i -u bize，或者：

$ su - bize
Password: 
bize:~$

检查然后更改max user processes限制：

bize:~$ ulimit -a           ### List all limits (I show only `-u`)
max user processes              (-u) 63931
bize:~$ ulimit -u 10        ### Low
bize:~$ ulimit -a
max user processes              (-u) 1000

仅使用 10 个作品，因为只有一个单独的新用户：bize。它可以更轻松地调用killall -u bize并使系统摆脱大多数（不是全部）炸弹。请不要问哪些仍然有效，我不会告诉。但仍然：相当低，但安全起见，适应您的系统。
这将确保“叉炸弹”不会使您的系统崩溃。

进一步阅读：

• 关于在 bash 中分叉“分叉炸弹”
• 叉形炸弹是如何工作的？
• 为什么需要管道？
• 理解 Bash fork() Bomb ~ :(){ :|:& };: