Shell脚本经典之Fork炸弹的分析与预防

fork炸弹介绍

众所周知，bash是一款极其强大的shell，提供了强大的交互与编程功能。这样的一款shell中自然不会缺少函数这个元素来帮助程序进行模块化的高效开发与管理。于是产生了由于其特殊的特性，bash拥有了fork炸弹。Jaromil在2002年设计了最为精简的一个fork炸弹的实现。

所谓fork炸弹是一种恶意程序，它的内部是一个不断在fork进程的无限循环，fork炸弹并不需要有特别的权限即可对系统造成破坏。fork炸弹实质是一个简单的递归程序。由于程序是递归的，如果没有任何限制，这会导致这个简单的程序迅速耗尽系统里面的所有资源。

现在来看看Jaromil设计的最简单的fork炸弹

fork炸弹分析

:() { :|:& };:

一行看似无法理解的只有13个字符的命令，即可占用掉所有系统的资源。其实，这行命令如果这样写成bash script就不难理解了

:()
{
 :|:&
}
;
:

• 第 1 行 说明下面要定义一个函数，函数名为小数点，没有可选参数。
• 第 2 行 表示函数体开始。
• 第 3 行 是函数体真正要做的事情，首先它递归调用本函数，然后利用管道调用一个新进程（它要做的事情也是递归调用本函数），并将其放到后台执行。
• 第 4 行 表示函数体结束。
• 第 5 行 并不会执行什么操作，在命令行中用来分隔两个命令用。从总体来看，它表明这段程序包含两个部分，首先定义了一个函数，然后调用这个函数。
• 第 6 行 表示调用本函数。
  

冒号”:”其实是函数名，这个bash脚本就是在不断的执行该函数，然后不断fork出新的进程。

fork炸弹预防

那么，有没有办法扼制这种情况的发生呢？答案是肯定的，只需设置进程的limit数即可。

$ ulimit -u 128
$ ulimit -a
core file size   (blocks, -c) 0
data seg size   (kbytes, -d) unlimited
max nice      (-e) 20
file size    (blocks, -f) unlimited
pending signals     (-i) unlimited
max locked memory  (kbytes, -l) unlimited
max memory size   (kbytes, -m) unlimited
open files      (-n) 1024
pipe size   (512 bytes, -p) 8
POSIX message queues  (bytes, -q) unlimited
max rt priority     (-r) unlimited
stack size    (kbytes, -s) 8192
cpu time    (seconds, -t) unlimited
max user processes    (-u) 128
virtual memory   (kbytes, -v) unlimited
file locks      (-x) unlimited

在上面的例子中，我们将用户可以创建的最大进程数限制为 128，执行fork炸弹会迅速fork出大量进程，此后会由于资源不足而无法继续执行。使用工具ulimit即可设置各种限制数，具体的请参考该工具的man或help。

fork 炸弹让我们认识到了递归函数的强大功能，同时也意识到一旦使用不当，递归函数所造成的破坏将是巨大的。实际上，fork 炸弹只是一个非常简单的递归函数，它并不涉及参数传递、返回值等问题，而这些问题在使用bash编程时是否有完善的支持呢？在bash中编写递归函数时应该注意相关问题。

总结