【发布时间】：2021-03-02 19:33:51
【问题描述】：
shell 是如何扩展 '*' 的
ls -l *
是否有任何系统调用在后台发生以读取目录中的所有文件？我尝试了 strace，但没有显示任何特定于 globbing 的系统调用
【问题讨论】：
标签： bash shell system-calls glob
【发布时间】：2021-03-02 19:33:51
【问题描述】：
glob 由 bash 扩展，而不是由 ls。当您运行 strace ls * 时，仅跟踪 ls，但 glob 在 ls 甚至 strace 运行之前扩展，因此您不会在跟踪中看到它的系统调用。
要跟踪 glob 的扩展，请使用 strace bash -c 'echo *'。这还将包括来自 shell 启动的系统调用。要仅显示为 echo * 完成的系统调用，您可以使用 ... 过滤结果。
strace bash -c '[ -e startglob ]; echo *; [ -e endglob ]' 2>&1 |
sed -n '/"startglob"/,/"endglob"/p'
【讨论】：
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但是如果我们这样做
strace bash -c 'echo *'它跟踪 bash 对吗？不是* -
*不是命令；扩展*是shell（这里是bash）的工作。然而，仅仅使用strace bash ...，你也会得到很多系统调用来启动shell。我编辑了我的答案，只提取了相关部分。 -
@Socowi 如果底层调用是
stat32或stat64，sed命令可能无法正常工作——使用sed -n '/stat.*("startglob/,/stat.*("endglob/p'应该适用于任何这些情况。 -
@GordonDavisson 不错。感谢您的评论。
阅读glob(7)。通配符会使用几个syscalls(2)：access(2)、stat(2)opendir(3)、readdir(3)（它使用getdents(2)...）closedir(3)。另见nftw(3)。
而GNU bash 是（就像GNU libc 和Linux 的kernel）free software，你可以下载它的源代码并研究它，编译它并改进它。
您可以使用 strace(1) 或 gdb(1) 了解 GNU bash（或任何其他 Linux 应用程序）的工作原理。
当然，通配是由 shell 完成的（在 fork(2) 和 execve(2)... 之前），不是由 /bin/ls 进程完成
【讨论】：
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感谢@Basile Starynkevitch。我试过 strace 来了解它是如何工作的，并且还通读了 bash github 。我没有看到 ls -l 和 ls -l * 之间有太大区别。没有 opendir 、 readdir 、 getdents 调用。 strace 没有捕获所有 glob 扩展调用吗？
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再一次，通配是由 shell 完成的。不是
ls
shell 如何像
ls -l *一样扩展*
当遇到像* 这样的通配模式时，shell 会读取所有目录条目并与模式一一进行比较。
快速浏览一下源代码告诉我这可能是在glob.c 中完成的，尤其是在glob_vector() 函数中。
是否有任何系统调用在后台发生以读取目录中的所有文件？
当然，没有内核的帮助，你无法读取目录的内容。
也就是说，系统调用是低级的，所以不要期望找到任何对 opendir() 和 readdir() 的调用，它们是 libc 调用。相反，您会找到对open() 和getdents()/getdents64() 的调用。
我尝试了 strace，但没有显示任何特定于 globbing 的系统调用
strace 不是正确的工具。这不是你的内核在做 globing，这是你的 shell，可能在 libc 函数的帮助下，因此不涉及系统调用（除了上面提到的读取目录内容的低级调用）。
如果您想跟踪对库函数的调用，例如 opendir()、readdir()、glob()、strcmp()，...您必须使用 ltrace：
ltrace bash -c 'ls *'
也就是说，Bash 有自己的 globing 系统，比 POSIX 标准指定的基本系统更先进，因此它不会依赖像 glob() 或 fnmatch() 这样的库函数。不要期望在ltrace 输出中看到对他们的调用。
如果您的目标是在自己的应用程序中使用 globbing 并研究它是如何完成的，您可能想看看glob()，它比 Bash 的 globbing 更简单（仅供参考，我最近发布了一个使用示例 @987654326 @)。
【讨论】：