一个进程里面开两个线程读取 stdin , 会是哪一个能读到呢? 来测下看.

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"os"
)

func s(i int) {
	for {
		scanner := bufio.NewScanner(os.Stdin)
		scanner.Scan()
		t := scanner.Text()
		fmt.Printf("%v %v\n", i, t)
	}
}

func main() {
	c := make(chan struct{})
	for i := 0; i < 2; i++ {
		go s(i)
	}
	<-c
}

在 MAC 上的输出:

% while true ; do date ; sleep 1 ; done | go run a.go                                              1 ↵
1 Wed Aug 12 11:04:51 CST 2020
0 Wed Aug 12 11:04:52 CST 2020
1 Wed Aug 12 11:04:53 CST 2020
0 Wed Aug 12 11:04:54 CST 2020
1 Wed Aug 12 11:04:55 CST 2020
0 Wed Aug 12 11:04:56 CST 2020

在 MAC 上跑 Docker, alpha:3.9.4 输出

/tmp # while true ; do date ; sleep 1; done | ./a
1: Thu Aug 13 03:04:17 UTC 2020
0: Thu Aug 13 03:04:18 UTC 2020
0: Thu Aug 13 03:04:19 UTC 2020
1: Thu Aug 13 03:04:20 UTC 2020
1: Thu Aug 13 03:04:21 UTC 2020
1: Thu Aug 13 03:04:22 UTC 2020
0: Thu Aug 13 03:04:23 UTC 2020
1: Thu Aug 13 03:04:24 UTC 2020
0: Thu Aug 13 03:04:25 UTC 2020
1: Thu Aug 13 03:04:26 UTC 2020
0: Thu Aug 13 03:04:27 UTC 2020
0: Thu Aug 13 03:04:28 UTC 2020
1: Thu Aug 13 03:04:29 UTC 2020
^C

ll /proc/self/fd 可以看到 stdin/stdout/stderr 都是指向 /dev/pts/xx

/dev/pts/xx 是什么呢？ 其实是 linux 的 pty 提供的功能。

pty – pseudo terminal driver

man page 里面写到，pt 是一对 character devices，一个称之为 master device，一个叫 slave device。slave device 给程序提供了一个接口。真正的 terminal 后面是由一些驱动处理输入的，但 slave device 后面是 master device 来处理（具体可以看后面 script 的例子）。也就是说写到master 的数据成了 slave 的输入，写到slave 的数据也同样成了 master 的输入。

pts man page 里面说了一下他的使用方法。

又看了一下 script.c 的代码，应该是这样的，open(‘/dev/ptmx’)，拿到一个fd，这个是master。同时系统会生成一个 slave，在/dev/pts/xx 这里。他们是一对 pipe。写到 ptmx 的数据，就是 pts/xx 的输入。

对 pty 做了三个测试, 有些不明白.

测试1

SSH 登陆到一台机器，tty 看到他的是 pty 是 /dev/pts/0。我就在当前屏幕敲字母, 会一个个打印出来(废话). 我的理解是, 我在键盘敲字母, 这是输入, 输入到 /dev/pts/0。也就是做为 master 的输入。lsof 看了一下，master（也就是 /dev/ptmx）在 sshd。那就是说 sshd 又 echo 回来，所以输出到 /dev/pts/0 ? 表现就是在当前屏幕打印出来. 这也是我们平时司空见惯的表现.

但 sshd 和 bash 之间也隔着一些东西吧？不太明白。另外，如果是 docker 容器， lsof 看，并没有进程使用 ptmx，也就是没有 master? 那 slave 的数据去哪里处理了呢？

更新于 2021-08-02:（只是自己猜测，很可能不对）

好像上面的理解不对，好像是反过来了。我们在键盘敲的字母，后面(操作系统？)做了一些处理，比如说把 Ctrl-C（ascii 03) 变成一个 INT 的信号，比如说 Ctrl-D（ascii 10）会做一个 close() 处理等。这些处理好之后再写入 master。bash 读取 pts/xx(slave)，也就读到了我们敲的一个个字母。

测试2

另外开一个 SSH 登陆到同一台机器, 运行 cat /dev/pts/0 . 然后在前一个SSH 里面敲字母, 这时候可以看到敲的字母会一个出现在当前屏幕, 下一个出现在新的 SSH 屏幕, 交替出现. 我的理解是, 我在键盘敲字母, 这是输入, 输入到 /dev/pts/0 . 最后又输出到 /dev/pts/0, 但 /dev/pts/0 被两个进程读取(一个是前一个 SSH 的 Bash, 另外一个是 CAT), 所以交替出现在两边.

但是，哪一次在 bash，哪一次在 cat 呢？不明白。

更新于 2021-08-02:（只是自己猜测，很可能不对）

如测试1后面写的补充理解，两个进程从 /dev/pts/0 读数据，有时候这个读到，有时候另外一个，应该是随机的。

测试3

再开一个 SSH 登陆到同一台机器, 运行 date > /dev/pts/0 , 可以看到日期输出到了第一个 SSH 里面. 此时第二个 SSH 里面的 CAT 还在运行着, 但并没有捕获任何输出. 我的理解: 没能理解.

尝试理一下，date 输入到 /dev/pts/0，它是 slave，然后从管道的另一端被 sshd 读取，写到 ptmx(master)，也就是输入到 /dev/pts/0(slave)，第一个 ssh 里面的 bash 读到了这个输入，并显示在屏幕上。 但为什么是第一个 ssh 里面的 bash 呢？

更新于 2021-08-02:（只是自己猜测，很可能不对）

感觉 sshd 从 master 读到这个输入之后，并不是写给了 bash，因为看起来只是单纯的展示在屏幕上。这样也说的通：为啥 cat 没有拿到这些数据。

但单纯的展示在屏幕上是怎么一回事呢？？

最后简单说一下 script.c 里面的逻辑

  1. open(/dev/ptmx)，FD 就是 master，同时还会在 /dev/pts 下面生成一个文件，供后面做为 slave 使用。
  2. fork
  3. parent process 里面：1. 读取 stdin 数据，写到 master fd（这样 slave 就能从另外一端读取这些数据） 2. 读取 master 里面的数据，写到文件和 stdout。
  4. child process 里面： close(0), open( 步骤1里面生成的 slave file); dup(0,1); dup(0,2); exec(bash -i) 。这样一来，用户在屏幕输入的数据就从步骤 3.1 里面到了步骤4里面的 slave，进而被 bash -i 读取到。输出到 fd 1 的数据也会被步骤 3.2 读取到

另外，在 fork 前后需要对 tty 进行设置（stty –help)。 tty 在上面的数据流输入输出扮演什么的角色也不太清楚。