IPC Namespace

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Basic Information

एक IPC (Inter-Process Communication) नामस्थान एक Linux कर्नेल विशेषता है जो System V IPC वस्तुओं जैसे संदेश कतारों, साझा मेमोरी खंडों और सेमाफोर का अलगाव प्रदान करती है। यह अलगाव सुनिश्चित करता है कि विभिन्न IPC नामस्थानों में प्रक्रियाएँ एक-दूसरे की IPC वस्तुओं को सीधे एक्सेस या संशोधित नहीं कर सकतीं, जो प्रक्रिया समूहों के बीच सुरक्षा और गोपनीयता की एक अतिरिक्त परत प्रदान करता है।

How it works:

1. जब एक नया IPC नामस्थान बनाया जाता है, तो यह System V IPC वस्तुओं के पूरी तरह से अलग सेट के साथ शुरू होता है। इसका मतलब है कि नए IPC नामस्थान में चल रही प्रक्रियाएँ डिफ़ॉल्ट रूप से अन्य नामस्थानों या होस्ट सिस्टम में IPC वस्तुओं को एक्सेस या हस्तक्षेप नहीं कर सकतीं।

2. एक नामस्थान के भीतर बनाई गई IPC वस्तुएँ केवल उस नामस्थान के भीतर की प्रक्रियाओं के लिए दृश्य और सुलभ होती हैं। प्रत्येक IPC वस्तु को अपने नामस्थान के भीतर एक अद्वितीय कुंजी द्वारा पहचाना जाता है। हालांकि कुंजी विभिन्न नामस्थानों में समान हो सकती है, वस्तुएँ स्वयं अलग होती हैं और नामस्थानों के बीच एक्सेस नहीं की जा सकतीं।

3. प्रक्रियाएँ setns() सिस्टम कॉल का उपयोग करके नामस्थानों के बीच स्थानांतरित हो सकती हैं या CLONE_NEWIPC ध्वज के साथ unshare() या clone() सिस्टम कॉल का उपयोग करके नए नामस्थान बना सकती हैं। जब एक प्रक्रिया नए नामस्थान में जाती है या एक बनाती है, तो यह उस नामस्थान से संबंधित IPC वस्तुओं का उपयोग करना शुरू कर देगी।

Lab:

Create different Namespaces

CLI

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

By mounting a new instance of the /proc filesystem if you use the param --mount-proc, you ensure that the new mount namespace has an सटीक और अलग दृष्टिकोण उस namespace के लिए विशिष्ट प्रक्रिया जानकारी.

त्रुटि: bash: fork: मेमोरी आवंटित नहीं कर सकता

When unshare is executed without the -f option, an error is encountered due to the way Linux handles new PID (Process ID) namespaces. The key details and the solution are outlined below:

1. समस्या का विवरण:

• The Linux kernel allows a process to create new namespaces using the unshare system call. However, the process that initiates the creation of a new PID namespace (referred to as the "unshare" process) does not enter the new namespace; only its child processes do.

• Running %unshare -p /bin/bash% starts /bin/bash in the same process as unshare. Consequently, /bin/bash and its child processes are in the original PID namespace.

• The first child process of /bin/bash in the new namespace becomes PID 1. When this process exits, it triggers the cleanup of the namespace if there are no other processes, as PID 1 has the special role of adopting orphan processes. The Linux kernel will then disable PID allocation in that namespace.

1. परिणाम:

• The exit of PID 1 in a new namespace leads to the cleaning of the PIDNS_HASH_ADDING flag. This results in the alloc_pid function failing to allocate a new PID when creating a new process, producing the "Cannot allocate memory" error.

1. समाधान:

• The issue can be resolved by using the -f option with unshare. This option makes unshare fork a new process after creating the new PID namespace.

• Executing %unshare -fp /bin/bash% ensures that the unshare command itself becomes PID 1 in the new namespace. /bin/bash and its child processes are then safely contained within this new namespace, preventing the premature exit of PID 1 and allowing normal PID allocation.

By ensuring that unshare runs with the -f flag, the new PID namespace is correctly maintained, allowing /bin/bash and its sub-processes to operate without encountering the memory allocation error.

Docker

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

जांचें कि आपका प्रोसेस किस नेमस्पेस में है

ls -l /proc/self/ns/ipc
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Apr  4 20:37 /proc/self/ns/ipc -> 'ipc:[4026531839]'

सभी IPC नामस्थान खोजें

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

IPC नामस्थान के अंदर प्रवेश करें

nsenter -i TARGET_PID --pid /bin/bash

आप केवल दूसरे प्रक्रिया नामस्थान में प्रवेश कर सकते हैं यदि आप रूट हैं। और आप दूसरे नामस्थान में प्रवेश नहीं कर सकते बिना एक वर्णनकर्ता जो इसे इंगित करता है (जैसे /proc/self/ns/net)।

IPC ऑब्जेक्ट बनाएं

# Container
sudo unshare -i /bin/bash
ipcmk -M 100
Shared memory id: 0
ipcs -m

------ Shared Memory Segments --------
key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status
0x2fba9021 0          root       644        100        0

# From the host
ipcs -m # Nothing is seen

संदर्भ

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

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