entrada de tubulação do processo em segundo plano

se eu quiser exibir "aaa" na tela:

(1)$: echo aaa | cat                 ... works OK
(2)$: echo aaa | ( cat )             ... works OK
(3)$: echo aaa | ( cat & )           ... NOT working
(4)$: ( echo aaa & ) | cat           ... works OK 
(5)$: echo aaa | ( cat <&0 & )       ... works ok in BASH (but not in SH)
(6)$: echo aaa | ( cat <&3 & ) 3<&0  ... works ok in BASH and SH

A confusão de (3) e (4) -> processo desanexado ainda tem saída conectada que pode ser controlada, usada, redirecionada ..., mas não é entrada!

Minha pergunta é: alguém entende por que e como a linha (5) funciona ???

... "<& 0" é a abreviação de "0 <& 0", por que redirecionar 0 a 0 é solução e o que realmente acontece por trás da entrada do processo desanexado. O subshell não é o problema, usar chaves {...} em vez de (...) fornece os mesmos resultados.

... e question2: existe melhor solução para "dar entrada ao processo desanexado" do que a linha (6).

Sim, conforme exigido pelo POSIX , os comandos iniciados em segundo plano &têm sua entrada padrão redirecionada /dev/null.

E realmente

{ cmd <&3 3<&- & } 3<&0

é a maneira mais óbvia de contornar isso.

Não está claro por que você deseja executar parte do pipeline em segundo plano.