unshare --pid /bin/bash - fork 不能分配内存

Question

我正在尝试使用 linux 命名空间。特别是 pid 命名空间。

我以为我会用 bash 测试一些东西，但遇到了这个问题：

unshare -p /bin/bash
bash: fork: Cannot allocate memory

从那里运行 ls 会产生核心转储。退出是唯一可能的事情。

为什么要这么做？

Answer 1

这并没有解释为什么会发生这种情况，而是说明如何在新的 pid 命名空间中正确启动 shell：

使用-f 标志从unshare 分叉外壳：

unshare -fp /bin/bash

您还需要传递--mount-proc 选项以确保shell 将在新创建的命名空间中获得PID 1：

unshare -fp --mount-proc /bin/bash

现在运行ps:

# ps
   PID TTY          TIME CMD
 1 pts/1    00:00:00 bash
11 pts/1    00:00:00 ps

Answer 2

该错误是由新命名空间中的 PID 1 进程退出引起的。

bash 开始运行后，bash 会 fork 几个新的子进程来做一些事情。如果您在没有 -f 的情况下运行 unshare，bash 将具有与当前“unshare”进程相同的 pid。当前的“unshare”进程调用unshare系统调用，创建一个新的pid命名空间，但是当前的“unshare”进程不在新的pid命名空间中。这是linux内核所期望的行为：进程A创建一个新的命名空间，进程A本身不会被放入新的命名空间，只有进程A的子进程会被放入新的命名空间。所以当你运行时：

取消共享 -p /bin/bash

unshare进程会执行/bin/bash，/bin/bash会fork几个子进程，bash的第一个子进程会成为新命名空间的PID 1，子进程完成任务后退出.所以新命名空间的PID 1就退出了。

PID 1 进程有一个特殊的功能：它应该成为所有孤儿进程的父进程。如果根命名空间中的 PID 1 进程退出，内核将崩溃。如果子命名空间中的 PID 1 进程退出，Linux 内核将调用 disable_pid_allocation 函数，该函数将清除该命名空间中的 PIDN_HASH_ADDING 标志。当 linux 内核创建一个新进程时，内核会调用 alloc_pid 函数在命名空间中分配一个 PID，如果没有设置 PIDNS_HASH_ADDING 标志，alloc_pid 函数将返回一个 -ENOMEM 错误。这就是您收到“无法分配内存”错误的原因。

您可以使用“-f”选项解决此问题：

取消共享 -fp /bin/bash

如果您使用“-f”选项运行 unshare，unshare 将在创建新的 pid 命名空间后分叉一个新进程。并在新进程中运行 /bin/bash。新进程将是新 pid 命名空间的 pid 1。然后 bash 也会 fork 几个子进程来做一些工作。由于 bash 本身是新的 pid 命名空间的 pid 1，它的子进程可以毫无问题地退出。