Как искать между 2-м и 3-м разделителями

/proc/$PID/exe похоже то, что вы ищете: ( proc(5)

/proc/[pid]/exe
В Linux 2.2 и более поздних версиях этот файл является символической ссылкой. содержащий фактический путь к выполняемой команде. Этот символическая ссылка может быть разыменована обычным образом; попытка открыть он откроет исполняемый файл.

Итак, просто:

$ /bin/cat & readlink /proc/$!/exe
/bin/cat

На самом деле это следует за переименованием исполняемого файла:

/tmp$ cp /bin/cat . ; ./cat & mv cat dog ; readlink /proc/$!/exe
/tmp/dog