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基本信息

Cgroup 命名空间是 Linux 内核的一项功能，提供 在命名空间内运行的进程的 cgroup 层次结构的隔离。Cgroups，即 控制组，是一个内核特性，允许将进程组织成层次组，以管理和强制 系统资源的限制，如 CPU、内存和 I/O。

虽然 cgroup 命名空间不是我们之前讨论的其他命名空间类型（PID、挂载、网络等）中的一个独立类型，但它们与命名空间隔离的概念相关。Cgroup 命名空间虚拟化了 cgroup 层次结构的视图，因此在 cgroup 命名空间内运行的进程与在主机或其他命名空间中运行的进程相比，具有不同的层次结构视图。

工作原理：

1. 当创建一个新的 cgroup 命名空间时，它以创建进程的 cgroup 为基础开始查看 cgroup 层次结构。这意味着在新的 cgroup 命名空间中运行的进程将仅看到整个 cgroup 层次结构的一个子集，限制在以创建进程的 cgroup 为根的 cgroup 子树内。

2. 在 cgroup 命名空间内的进程将 将自己的 cgroup 视为层次结构的根。这意味着，从命名空间内进程的角度来看，它们自己的 cgroup 显示为根，并且它们无法看到或访问自己子树外的 cgroup。

3. Cgroup 命名空间并不直接提供资源的隔离；它们仅提供 cgroup 层次结构视图的隔离。资源控制和隔离仍然由 cgroup 子系统（例如，cpu、内存等）本身强制执行。

有关 CGroups 的更多信息，请查看：

CGroups

实验：

创建不同的命名空间

CLI

sudo unshare -C [--mount-proc] /bin/bash

通过挂载新的 /proc 文件系统实例，如果使用参数 --mount-proc，您可以确保新的挂载命名空间具有 特定于该命名空间的进程信息的准确和隔离的视图。

错误：bash: fork: 无法分配内存

当 unshare 在没有 -f 选项的情况下执行时，由于 Linux 处理新的 PID（进程 ID）命名空间的方式，会遇到错误。关键细节和解决方案如下：

1. 问题解释：

• Linux 内核允许进程使用 unshare 系统调用创建新的命名空间。然而，启动新 PID 命名空间创建的进程（称为 "unshare" 进程）并不会进入新的命名空间；只有它的子进程会进入。

• 运行 %unshare -p /bin/bash% 会在与 unshare 相同的进程中启动 /bin/bash。因此，/bin/bash 及其子进程位于原始 PID 命名空间中。

• 新命名空间中 /bin/bash 的第一个子进程成为 PID 1。当该进程退出时，如果没有其他进程，它会触发命名空间的清理，因为 PID 1 具有收养孤儿进程的特殊角色。然后，Linux 内核将禁用该命名空间中的 PID 分配。

1. 后果：

• 新命名空间中 PID 1 的退出导致 PIDNS_HASH_ADDING 标志的清理。这导致 alloc_pid 函数在创建新进程时无法分配新的 PID，从而产生 "无法分配内存" 的错误。

1. 解决方案：

• 通过在 unshare 中使用 -f 选项可以解决此问题。此选项使 unshare 在创建新的 PID 命名空间后分叉一个新进程。

• 执行 %unshare -fp /bin/bash% 确保 unshare 命令本身在新命名空间中成为 PID 1。然后，/bin/bash 及其子进程安全地包含在这个新命名空间中，防止 PID 1 的过早退出，并允许正常的 PID 分配。

通过确保 unshare 以 -f 标志运行，新的 PID 命名空间得以正确维护，允许 /bin/bash 及其子进程在不遇到内存分配错误的情况下运行。

Docker

docker run -ti --name ubuntu1 -v /usr:/ubuntu1 ubuntu bash

检查您的进程所在的命名空间

ls -l /proc/self/ns/cgroup
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Apr  4 21:19 /proc/self/ns/cgroup -> 'cgroup:[4026531835]'

查找所有 CGroup 命名空间

sudo find /proc -maxdepth 3 -type l -name cgroup -exec readlink {} \; 2>/dev/null | sort -u
# Find the processes with an specific namespace
sudo find /proc -maxdepth 3 -type l -name cgroup -exec ls -l  {} \; 2>/dev/null | grep <ns-number>

进入 CGroup 命名空间

nsenter -C TARGET_PID --pid /bin/bash

您只能以root身份进入另一个进程命名空间。并且您不能在没有指向它的描述符（如/proc/self/ns/cgroup）的情况下进入其他命名空间。

参考

• https://stackoverflow.com/questions/44666700/unshare-pid-bin-bash-fork-cannot-allocate-memory

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