Provided by: manpages-ru_4.19.0-7_all 
ИМЯ
pid_namespaces - обзор пространств имён Linux PID
ОПИСАНИЕ
Обзор пространств имён смотрите в namespaces(7).
Пространства имён PID изолируют пространство номеров идентификаторов процессов, то есть
процессы в разных пространствах имён PID могут иметь единый PID. Пространства имён PID
позволяют предоставлять такие возможности в контейнерах как приостановку/возобновление
работы набора процессов в контейнере и перенос контейнера на новый узел, при чём процессы
внутри контейнера сохранят свои PID.
Идентификаторы в новом пространстве имён PID начинаются с 1 как в автономной системе, и
вызовы fork(2), vfork(2) или clone(2) будут создавать процессы с уникальными
идентификаторами в пределах пространства имён.
Для использования пространств имён PID требуется, чтобы ядро было собрано с параметром
CONFIG_PID_NS.
Пространство имён начального процесса
Первый процесс, созданный в новом пространстве имён (т. е., процесс, созданный вызовом
clone(2) с флагом CLONE_NEWPID или первый потомок, созданный процессом после вызова
unshare(2) с флагом CLONE_NEWPID) имеет PID 1, и это «начальный» (init) процесс
пространства имён (смотрите init(1)). Этот процесс становится родителем всех дочерних
процессов, которые осиротели из-за завершения родителей, находящихся внутри этого
пространства имён PID (дополнительную информацию смотрите ниже).
If the "init" process of a PID namespace terminates, the kernel terminates all of the
processes in the namespace via a SIGKILL signal. This behavior reflects the fact that the
"init" process is essential for the correct operation of a PID namespace. In this case, a
subsequent fork(2) into this PID namespace fail with the error ENOMEM; it is not possible
to create a new process in a PID namespace whose "init" process has terminated. Such
scenarios can occur when, for example, a process uses an open file descriptor for a
/proc/pid/ns/pid file corresponding to a process that was in a namespace to setns(2) into
that namespace after the "init" process has terminated. Another possible scenario can
occur after a call to unshare(2): if the first child subsequently created by a fork(2)
terminates, then subsequent calls to fork(2) fail with ENOMEM.
Члены пространства имён PID могут посылать процессу «init» только сигналы, для которых
процесс «init» установил обработчики. Это ограничение применяется даже к привилегированным
процессам, и не позволяет другим членам пространства имён PID нечаянно убить процесс
«init».
Likewise, a process in an ancestor namespace can—subject to the usual permission checks
described in kill(2)—send signals to the "init" process of a child PID namespace only if
the "init" process has established a handler for that signal. (Within the handler, the
siginfo_t si_pid field described in sigaction(2) will be zero.) SIGKILL or SIGSTOP are
treated exceptionally: these signals are forcibly delivered when sent from an ancestor PID
namespace. Neither of these signals can be caught by the "init" process, and so will
result in the usual actions associated with those signals (respectively, terminating and
stopping the process).
Начиная с Linux 3.4, системный вызов reboot(2) посылает сигнал в пространство имён
процесса «init». Подробности смотрите в reboot(2).
Вложенные пространства имён PID
Пространства имён PID могут быть вложенными: каждое пространство имён PID имеет родителя,
за исключением начального («корневого») пространства имён PID. Родитель пространства имён
PID — это пространство имён PID процесса, который был создан в пространстве имён с помощью
clone(2) или unshare(2). Таким образом пространства имён PID образуют дерево со всеми
пространствами имён по которому, в конечном счёте, можно проследить их родословную до
корневого пространства имён. Начиная с Linux 3.7, ядро ограничивает глубину максимальной
вложенности пространств имён PID значением 32.
Процесс видим другим процессам в своём пространстве имён PID, и процессам в каждом прямом
родительском пространстве имён PID вплоть до корневого пространства имён PID. В этом
контексте «видимость» означает, что процесс может быть целью операции другого процесса в
системных вызовах, который указывает идентификатор процесса. И наоборот, процессы в
дочернем пространстве имён PID не видят процессы в родительском и более удалённых
родительских пространствах имён. Более кратко: процесс может видеть (например, посылать
сигналы с помощью kill(2), назначать значения уступчивости с помощью setpriority(2) и т.
п.) только процессы из своего пространства имён PID и в потомках этого пространства имён.
Процесс имеет идентификатор в каждом слое иерархии пространства имён PID, в котором он
виден, и двигаясь назад, в каждом прямом предке пространства имён вплоть до корневого
пространства имён PID. Системные вызовы, работающие с идентификатором процесса, всегда
используют идентификатор процесса, который видим в пространстве имён PID вызывающего.
Вызов getpid(2) всегда возвращает PID, связанный с пространством имён, в котором был
создан процесс.
Некоторые процессы в пространстве имён PID могут иметь родителей, которые находятся вне
пространства имён. Например, родитель начального процесса в пространстве имён (т. е.,
процесс init(1) с PID 1) неизбежно находится в другом пространстве имён. Аналогичным
образом, прямые потомки процесса, который использует setns(2) для объединения потомков в
пространство имён PID, находятся в другом пространстве имён PID относительно вызывающего
setns(2). При вызове getppid(2) для таких процессов возвращает 0.
Хотя процессы могут свободно перемещаться вниз в дочерние пространства имён PID (например,
с помощью setns(2) с файловым дескриптором пространства имён PID), они не могут
перемещаться в обратном направлении. То есть процессы не могут входить в пространства имён
предка (родителя, прародителя и т .п.). Изменение пространств имён PID — это односторонняя
операция.
Операцию NS_GET_PARENT ioctl(2) можно использовать для обнаружения родительской связи
между пространствами имён PID; смотрите ioctl_ns(2).
Семантика setns(2) и unshare(2)
Calls to setns(2) that specify a PID namespace file descriptor and calls to unshare(2)
with the CLONE_NEWPID flag cause children subsequently created by the caller to be placed
in a different PID namespace from the caller. (Since Linux 4.12, that PID namespace is
shown via the /proc/pid/ns/pid_for_children file, as described in namespaces(7).) These
calls do not, however, change the PID namespace of the calling process, because doing so
would change the caller's idea of its own PID (as reported by getpid()), which would break
many applications and libraries.
Посмотрим на вещи под другим углом: членство процесса в пространстве имён PID определяется
при создании процесса и не может быть изменено в дальнейшем. Помимо прочего, это означает,
что родственные отношения между процессами зеркально отражают родственные отношения между
пространствами имён PID: родитель процесса находится в том же пространстве имён или в
непосредственном родительском пространстве имён namespace.
A process may call unshare(2) with the CLONE_NEWPID flag only once. After it has
performed this operation, its /proc/pid/ns/pid_for_children symbolic link will be empty
until the first child is created in the namespace.
Усыновление осиротевших потомков
Когда дочерний процесс становится сиротой, его родителем становится «начальный» процесс в
пространстве имён PID его родителя (если один из ближайших родственных процессов родителя
не вызывал команду prctl(2) PR_SET_CHILD_SUBREAPER для назначения себя сборщиком
собирателем дочерних процессов). Заметим, что благодаря семантике setns(2) и unshare(2),
описанной выше, это может быть процесс «init» в пространстве имён PID, являющийся
родителем пространства имён PID потомка, а не процесс «init» пространства имён PID самого
потомка.
Совместимость CLONE_NEWPID с другими флагами CLONE_*
In current versions of Linux, CLONE_NEWPID can't be combined with CLONE_THREAD. Threads
are required to be in the same PID namespace such that the threads in a process can send
signals to each other. Similarly, it must be possible to see all of the threads of a
process in the proc(5) filesystem. Additionally, if two threads were in different PID
namespaces, the process ID of the process sending a signal could not be meaningfully
encoded when a signal is sent (see the description of the siginfo_t type in sigaction(2)).
Since this is computed when a signal is enqueued, a signal queue shared by processes in
multiple PID namespaces would defeat that.
В ранних версиях Linux значение CLONE_NEWPID также запрещалось (возвращалась ошибка
EINVAL) объединять с CLONE_SIGHAND (до Linux 4.3), а также с CLONE_VM (до Linux 3.12).
Изменения, снявшие эти ограничения, были также перенесены в более ранние стабильные ядра.
/proc и PID пространств имен
A /proc filesystem shows (in the /proc/pid directories) only processes visible in the PID
namespace of the process that performed the mount, even if the /proc filesystem is viewed
from processes in other namespaces.
После создания нового пространства имён PID у потомка полезно изменить его корневой
каталог и смонтировать новый экземпляр procfs в /proc для того, чтобы корректно работали
инструменты типа ps(1). Если одновременно создаётся новое пространство имён монтирования,
добавлением флага CLONE_NEWNS в аргумент flags вызова clone(2) или unshare(2), то
необязательно изменять корневой каталог: новый экземпляр procfs можно смонтировать
непосредственно в /proc.
Команда оболочки для монтирования /proc:
$ mount -t proc proc /proc
Вызов readlink(2) с путём /proc/self выдаёт идентификатор процесса вызывающего из
пространства имён PID, откуда смонтирован procfs (т. е., из пространства имён PID
процесса, который смонтировал procfs). Это может быть полезно при самоанализе, когда
процесс хочет узнать свой PID в других пространствах имён.
Файлы в /proc
/proc/sys/kernel/ns_last_pid (начиная с Linux 3.3)
This file (which is virtualized per PID namespace) displays the last PID that was
allocated in this PID namespace. When the next PID is allocated, the kernel will
search for the lowest unallocated PID that is greater than this value, and when
this file is subsequently read it will show that PID.
This file is writable by a process that has the CAP_SYS_ADMIN or (since Linux 5.9)
CAP_CHECKPOINT_RESTORE capability inside the user namespace that owns the PID
namespace. This makes it possible to determine the PID that is allocated to the
next process that is created inside this PID namespace.
Разное
Когда идентификатор процесса передаётся через доменный сокет UNIX в процесс в другом
пространстве имён PID (смотрите описание SCM_CREDENTIALS в unix(7)), то он транслируется в
соответствующее значения PID из пространства имён PID принимающего процесса.
СТАНДАРТЫ
Пространства имён есть только в Linux.
ПРИМЕРЫ
См. user_namespaces(7).
СМ. ТАКЖЕ
clone(2), reboot(2), setns(2), unshare(2), proc(5), capabilities(7), credentials(7),
mount_namespaces(7), namespaces(7), user_namespaces(7), switch_root(8)
ПЕРЕВОД
Русский перевод этой страницы руководства был сделан Alexey, Azamat Hackimov
<azamat.hackimov@gmail.com>, kogamatranslator49 <r.podarov@yandex.ru>, Kogan, Max Is
<ismax799@gmail.com>, Yuri Kozlov <yuray@komyakino.ru> и Иван Павлов <pavia00@gmail.com>
Этот перевод является бесплатной документацией; прочитайте Стандартную общественную
лицензию GNU версии 3 ⟨https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.html⟩ или более позднюю, чтобы
узнать об условиях авторского права. Мы не несем НИКАКОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ.
Если вы обнаружите ошибки в переводе этой страницы руководства, пожалуйста, отправьте
электронное письмо на ⟨man-pages-ru-talks@lists.sourceforge.net⟩.