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# Namespace IPC

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## Informações Básicas

Um namespace IPC (Comunicação Inter-Processo) é um recurso do kernel Linux que fornece **isolamento** de objetos IPC do System V, como filas de mensagens, segmentos de memória compartilhada e semáforos. Esse isolamento garante que processos em **diferentes namespaces IPC não possam acessar ou modificar diretamente os objetos IPC uns dos outros**, proporcionando uma camada adicional de segurança e privacidade entre grupos de processos.

### Como funciona:

1. Quando um novo namespace IPC é criado, ele começa com um **conjunto completamente isolado de objetos IPC do System V**. Isso significa que processos executando no novo namespace IPC não podem acessar ou interferir com os objetos IPC em outros namespaces ou no sistema hospedeiro por padrão.
2. Objetos IPC criados dentro de um namespace são visíveis e **acessíveis apenas para processos dentro daquele namespace**. Cada objeto IPC é identificado por uma chave única dentro de seu namespace. Embora a chave possa ser idêntica em diferentes namespaces, os próprios objetos são isolados e não podem ser acessados entre namespaces.
3. Processos podem se mover entre namespaces usando a chamada de sistema `setns()` ou criar novos namespaces usando as chamadas de sistema `unshare()` ou `clone()` com a flag `CLONE_NEWIPC`. Quando um processo se move para um novo namespace ou cria um, ele começará a usar os objetos IPC associados àquele namespace.

## Laboratório:

### Criar diferentes Namespaces

#### CLI
```bash
sudo unshare -i [--mount-proc] /bin/bash
```
Ao montar uma nova instância do sistema de arquivos `/proc` usando o parâmetro `--mount-proc`, você garante que o novo namespace de montagem tenha uma **visão precisa e isolada das informações de processo específicas para aquele namespace**.

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<summary>Erro: bash: fork: Não é possível alocar memória</summary>

Quando `unshare` é executado sem a opção `-f`, um erro é encontrado devido à forma como o Linux lida com novos namespaces de ID de Processo (PID). Os detalhes principais e a solução são descritos abaixo:

1. **Explicação do Problema**:
- O kernel do Linux permite que um processo crie novos namespaces usando a chamada de sistema `unshare`. No entanto, o processo que inicia a criação de um novo namespace de PID (referido como o processo "unshare") não entra no novo namespace; apenas seus processos filhos o fazem.
- Executar `%unshare -p /bin/bash%` inicia `/bin/bash` no mesmo processo que `unshare`. Consequentemente, `/bin/bash` e seus processos filhos estão no namespace original de PID.
- O primeiro processo filho de `/bin/bash` no novo namespace torna-se o PID 1. Quando este processo sai, ele aciona a limpeza do namespace se não houver outros processos, pois o PID 1 tem o papel especial de adotar processos órfãos. O kernel do Linux então desativa a alocação de PID naquele namespace.

2. **Consequência**:
- A saída do PID 1 em um novo namespace leva à limpeza da flag `PIDNS_HASH_ADDING`. Isso resulta na falha da função `alloc_pid` em alocar um novo PID ao criar um novo processo, produzindo o erro "Não é possível alocar memória".

3. **Solução**:
- O problema pode ser resolvido usando a opção `-f` com `unshare`. Esta opção faz com que `unshare` bifurque um novo processo após criar o novo namespace de PID.
- Executar `%unshare -fp /bin/bash%` garante que o próprio comando `unshare` se torne o PID 1 no novo namespace. `/bin/bash` e seus processos filhos são então contidos com segurança dentro deste novo namespace, prevenindo a saída prematura do PID 1 e permitindo a alocação normal de PID.

Ao garantir que `unshare` seja executado com a flag `-f`, o novo namespace de PID é corretamente mantido, permitindo que `/bin/bash` e seus sub-processos operem sem encontrar o erro de alocação de memória.

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#### Docker
```bash
docker run -ti --name ubuntu1 -v /usr:/ubuntu1 ubuntu bash
```
### Verifique em qual namespace seu processo está
```bash
ls -l /proc/self/ns/ipc
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Apr  4 20:37 /proc/self/ns/ipc -> 'ipc:[4026531839]'
```
### Encontrar todos os namespaces IPC

{% code overflow="wrap" %}
```bash
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>
```
### Entrar em um namespace IPC
```bash
nsenter -i TARGET_PID --pid /bin/bash
```
Também, você só pode **entrar no namespace de outro processo se for root**. E você **não pode** **entrar** em outro namespace **sem um descritor** apontando para ele (como `/proc/self/ns/net`).

### Criar objeto IPC
```bash
# 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
```
# Referências
* [https://stackoverflow.com/questions/44666700/unshare-pid-bin-bash-fork-cannot-allocate-memory](https://stackoverflow.com/questions/44666700/unshare-pid-bin-bash-fork-cannot-allocate-memory)

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