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BEZEICHNUNG
pivot_root - die Wurzeleinhängung ändern
ÜBERSICHT
#include <sys/syscall.h> /* Definition der SYS_*-Konstanten */
#include <unistd.h>
int syscall(SYS_pivot_root, const char *neue_Wurzel, const char *alte_Wurzel);
Hinweis: Glibc stellt keinen Wrapper für pivot_root() bereit; rufen Sie ihn mittels
syscall(2) auf.
BESCHREIBUNG
pivot_root() ändert die Einhängewurzel im Einhängenamensraum des aufrufenden Prozesses.
Genauer ausgedrückt verschiebt es die Einhängewurzel in das Verzeichnis alte_Wurzel und
macht neue_Wurzel zur neuen Einhängewurzel. Der aufrufende Prozess muss in dem
Benutzer-Namensraum, zu dem der Einhängenamensraum des Aufrufenden gehört, über die
CAP_SYS_ADMIN-Capability verfügen.
pivot_root() ändert das Wurzelverzeichnis und das aktuelle Arbeitsverzeichnis jedes
Prozesses oder Threads im gleichen Namensraum in neue_Wurzel, falls diese auf das alte
Verzeichnis zeigen (siehe auch ANMERKUNGEN). Andererseits ändert pivot_root() das aktuelle
Arbeitsverzeichnis des Aufrufenden nicht (es sei denn, es ist das alte Wurzelverzeichnis),
daher sollte darauf ein Aufruf von chdir("/") folgen.
Die folgenden Einschränkungen gelten:
- Neue_Wurzel und alte_Wurzel müssen Verzeichnisse sein.
- Die neue_Wurzel und die alte_Wurzel dürfen sich nicht in der gleichen Einhängung wie
die aktuelle Wurzel befinden.
- Die alte_Wurzel muss sich unterhalb der neuen_Wurzel befinden, das heißt, Hinzufügen
einer nicht-negativen Anzahl von /.. zum Pfadnamen, der auf die alte_Wurzel zeigt, muss
das gleiche Verzeichnis wie die neue_Wurzel ergeben.
- Neue_Wurzel muss ein Pfad zu einem Einhängepunkt sein, aber darf nicht "/" sein. Ein
Pfad, der nicht bereits ein Einhängepunkt ist, kann umgewandelt werden, indem er auf
sich selbst bind-eingehängt wird.
- Der Ausbreitungstyp von neue_Wurzel und seiner Elterneinhängung dürfen nicht MS_SHARED
sein; entsprechend falls alte_Wurzel ein bestehender Einhängepunkt ist, darf sein
Ausbreitungstyp nicht MS_SHARED sein. Diese Einschränkungen stellen sicher, dass
pivot_root() niemals Änderungen in einen anderen Einhänge-Namensraum ausbreitet.
- Das aktuelle Wurzelverzeichnis muss ein Einhängepunkt sein.
RÜCKGABEWERT
Bei Erfolg wird Null zurückgegeben. Bei einem Fehler wird -1 zurückgegeben und errno
gesetzt, um den Fehler anzuzeigen.
FEHLER
pivot_root() kann jeden der von stat(2) zurückgegebenen Fehler zurückgeben. Zusätzlich
kann Folgendes zurückgegeben werden:
EBUSY Die neue_Wurzel oder die alte_Wurzel sind in der aktuellen Wurzeleinhängung.
(Dieser Fehler deckt den pathologischen Fall ab, wenn die neue_Wurzel "/" ist.)
EINVAL neue_Wurzel ist kein Einhängepunkt.
EINVAL Die alte_Wurzel ist nicht in oder unterhalb der neuen_Wurzel.
EINVAL Das aktuelle Wurzelverzeichnis ist kein Einhängepunkt (wegen eines früher
ausgeführten chroot(2)).
EINVAL Die aktuelle Wurzel ist auf dem Rootfs (anfänglichen Ramfs-)Dateisystem; siehe
ANMERKUNGEN.
EINVAL Entweder der Einhängepunkt unter neue_Wurzel oder die Elterneinhängung dieses
Einhängepunktes hat den Ausbreitungstyp MS_SHARED.
EINVAL alte_Wurzel ist ein Einhängepunkt und der Ausbreitungstyp ist MS_SHARED.
ENOTDIR
neue_Wurzel oder alte_Wurzel ist kein Verzeichnis.
EPERM Der aufrufende Prozess verfügt nicht über die CAP_SYS_ADMIN-Capability.
VERSIONEN
pivot_root() wurde in Linux 2.3.41 eingeführt.
KONFORM ZU
pivot_root() ist Linux-spezifisch und daher nicht portierbar.
ANMERKUNGEN
Eine Befehlszeilenschnittstelle für diesen Systemaufruf wird durch pivot_root(8)
bereitgestellt.
pivot_root() ermöglicht dem Aufrufenden, in eine neue Dateisystemwurzel zu wechseln,
während gleichzeitig die alte Einhängewurzel an einem Ort unterhalb der neuen_Wurzel
platziert wird, wo sie anschließend ausgehängt werden kann. (Die Tatsache, dass alle
Prozesse, die ein Wurzelverzeichnis oder ein aktuelles Arbeitsverzeichnis unterhalb des
alten Wurzelverzeichnisses haben, zu der neuen Wurzel verschoben werden, befreit das alte
Wurzelverzeichnis von Benutzern, wodurch das alte Wurzelverzeichnis leichter ausgehängt
werden kann.)
Der typische Anwendungsfall von pivot_root() ist während des Systemstarts, wenn das System
ein temporäres Wurzeldateisystem einhängt, zum Beispiel ein initrd(4). Danach wird das
reale Wurzeldateisystem eingehängt und eventuell in die aktuelle Wurzel aller relevanten
Prozesse und Threads verwandelt. Ein moderner Anwendungsfall ist die Einrichtung eines
Wurzeldateisystems während der Erzeugung eines Containers.
pivot_root() verändert die Wurzel und das aktuelle Arbeitsverzeichnis in der im Abschnitt
BESCHREIBUNG angegebenen Weise. Dies ist nötig, um Kernel-Threads daran zu hindern, die
alte Einhängewurzel mit ihren Wurzeln und aktuellen Arbeitsverzeichnissen belegt zu
halten, selbst dann, wenn sie auf das Dateisystem niemals zugreifen.
Das Rootfs (anfängliche Ramfs) kann nicht mittels pivot_root erreicht werden. Die in
diesem Fall empfohlene Methode zur Änderung des Wurzeldateisystems ist das Löschen
sämtlicher Inhalte im Rootfs, das Rootfs mit der neuen Wurzel übereinzuhängen,
stdin/stdout/stderr an das neue /dev/console anzuhängen und das neue init(1) auszuführen.
Helferprogramme für diesen Prozess existieren: siehe switch_root(8).
pivot_root(".", ".")
Neue_Wurzel und alte_Wurzel können das gleiche Verzeichnis sein. Die folgende Sequenz
erlaubt eine Pivot-Root-Aktion, ohne dass ein temporäres Verzeichnis angelegt und wieder
entfernt werden muss:
chdir(neue_Wurzel);
pivot_root(".", ".");
umount2(".", MNT_DETACH);
Diese Sequenz ist erfolgreich, weil der Aufruf von pivot_root() den alten
Wurzeleinhängepunkt über den neuen Wurzeleinhängepunkt in / stapelt. An diesem Punkt
beziehen sich das Wurzelverzeichnis und das aktuelle Arbeitsverzeichnis des aufrufenden
Prozesses auf den neuen Wurzeleinhängepunkt (neue_Wurzel). Während des darauf folgenden
Aufrufs von umount() beginnt die Auflösung von "." mit der neue_Wurzel und wandert dann
die Liste der in / gestapelten Einhängungen hinauf, mit dem Ergebnis, dass der alte
Einhängepunkt ausgehängt wird.
Geschichtliche Anmerkungen
Viele Jahre lang enthielt diese Handbuchseite den folgenden Text:
pivot_root() kann die aktuelle Wurzel und das aktuelle Arbeitsverzeichnis von
Prozessen und Threads ändern, welche das alte Wurzelverzeichnis nutzen, muss dies
aber nicht. Der Prozess, welcher pivot_root() aufruft, muss sicherstellen, dass
Prozesse mit Wurzel- oder aktuellem Arbeitsverzeichnis in jedem Fall korrekt
arbeiten. Ein einfacher Weg hierzu ist die Änderung von Wurzel- und aktuellem
Arbeitsverzeichnis auf die neue_Wurzel, bevor pivot_root() aufgerufen wird.
Dieser Text, der geschrieben wurde, bevor, die Implementierung des Systemaufrufs im Kernel
überhaupt abgeschlossen war, beabsichtigte seinerzeit möglicherweise, die Benutzer zu
warnen, dass sich die Implementation bis zur finalen Veröffentlichung ändern könnte.
Jedoch ist das im Abschnitt BESCHREIBUNG angegebene Verhalten seit der
Erstveröffentlichung dieses Systemaufrufs konsistent geblieben und wird sich nun nicht
ändern.
BEISPIELE
Das untenstehende Programm beschreibt die Verwendung von pivot_root() innerhalb eines
Einhängenamensraums, der mit clone(2) erstellt wurde. Nach dem Umschwenken zu dem im
ersten Befehlszeilenargument des Programms benannten Wurzelverzeichnis führt der mit
clone(2) erzeugte Kindprozess das in den übrigen Befehlszeilenargumenten benannte Programm
aus.
Wir demonstrieren das Programm durch Anlegen eines Verzeichnisses, das als das neue
Wurzeldateisystem dient, und Setzen einer (statisch gelinkten) Kopie der ausführbaren
Datei busybox(1) in dieses Verzeichnis.
$ mkdir /tmp/rootfs
$ ls -id /tmp/rootfs # Inode-Anzahl des neuen Wurzelverzeichnisses zeigen
319459 /tmp/rootfs
$ cp $(which busybox) /tmp/rootfs
$ PS1='bbsh$ ' sudo ./pivot_root_demo /tmp/rootfs /busybox sh
bbsh$ PATH=/
bbsh$ busybox ln busybox ln
bbsh$ ln busybox echo
bbsh$ ln busybox ls
bbsh$ ls
busybox echo ln ls
bbsh$ ls -id / # Mit der Inode-Anzahl oben vergleichen
319459 /
bbsh$ echo 'Hallo Welt'
Hallo Welt
Programmquelltext
/* pivot_root_demo.c */
#define _GNU_SOURCE
#include <sched.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <sys/mount.h>
#include <sys/stat.h>
#include <limits.h>
#include <sys/mman.h>
#define errExit(Nachricht) do { perror(Nachricht); exit(EXIT_FAILURE); \
} while (0)
static int
pivot_root(const char *neue_Wurzel, const char *alte_Wurzel)
{
return syscall(SYS_pivot_root, neue_Wurzel, alte_Wurzel);
}
#define STACK_SIZE (1024 * 1024)
static int /* Startfunktion für geklontes Kind */
child(void *arg)
{
char **args = arg;
char *neue_Wurzel = args[0];
const char *alte_Wurzel = "/altes_Wurzeldateisystem";
char path[PATH_MAX];
/* Sicherstellen, dass 'neue_Wurzel' und dessen Elterneinhängung
keine gemeinsame Ausbreitung haben (was pivot_root() dazu bringen
würde, einen Fehler auszugeben) und die Ausbreitung von
Einhängeereignissen in den anfänglichen Namensraum zu verhindern. */
if (mount(NULL, "/", NULL, MS_REC | MS_PRIVATE, NULL) == -1)
errExit("mount-MS_PRIVATE");
/* Sicherstellen, dass 'neue_Wurzel' ein Einhängepunkt ist. */
if (mount(neue_Wurzel, neue_Wurzel, NULL, MS_BIND, NULL) == -1)
errExit("mount-MS_BIND");
/* Ein Verzeichnis anlegen, zu dem die alte Wurzel hin umgeschwenkt wird. */
snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s", neue_Wurzel, alte_Wurzel);
if (mkdir(path, 0777) == -1)
errExit("mkdir");
/* Und das Wurzeldateisystem umschwenken. */
if (pivot_root(neue_Wurzel, Pfad) == -1)
errExit("pivot_root");
/* Das aktuelle Arbeitsverzeichnis auf »/« ändern. */
if (chdir("/") == -1)
errExit("chdir");
/* Die alte Wurzel aushängen und den Einhängepunkt entfernen. */
if (umount2(put_old, MNT_DETACH) == -1)
perror("umount2");
if (rmdir(put_old) == -1)
perror("rmdir");
/* Den in argv[1] … angegebenen Befehl ausführen */
execv(args[1], &args[1]);
errExit("execv");
}
int
main(int argc, char *argv[])
{
/* Einen Kindprozess in einem neuen Einhängenamensraum erzeugen. */
char *stack = mmap(NULL, STACK_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE,
MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS | MAP_STACK, -1, 0);
if (stack == MAP_FAILED)
errExit("mmap");
if (clone(child, stack + STACK_SIZE,
CLONE_NEWNS | SIGCHLD, &argv[1]) == -1)
errExit("clone");
/* Elternprozess fällt bis hierher durch; wartet auf Kindprozess. */
if (wait(NULL) == -1)
errExit("wait");
exit(EXIT_SUCCESS);
}
SIEHE AUCH
chdir(2), chroot(2), mount(2), stat(2), initrd(4), mount_namespaces(7), pivot_root(8),
switch_root(8)
KOLOPHON
Diese Seite ist Teil der Veröffentlichung 5.13 des Projekts Linux-man-pages. Eine
Beschreibung des Projekts, Informationen, wie Fehler gemeldet werden können sowie die
aktuelle Version dieser Seite finden sich unter https://www.kernel.org/doc/man-pages/.
ÜBERSETZUNG
Die deutsche Übersetzung dieser Handbuchseite wurde von Mario Blättermann
<mario.blaettermann@gmail.com> und Helge Kreutzmann <debian@helgefjell.de> erstellt.
Diese Übersetzung ist Freie Dokumentation; lesen Sie die GNU General Public License
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