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## Namespace de PID
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## Informações básicas
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O namespace de PID (Process IDentifier) é um recurso no kernel do Linux que fornece isolamento de processos, permitindo que um grupo de processos tenha seu próprio conjunto de PIDs exclusivos, separados dos PIDs em outros namespaces. Isso é particularmente útil na containerização, onde o isolamento de processos é essencial para a segurança e gerenciamento de recursos.
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Quando um novo namespace de PID é criado, o primeiro processo nesse namespace é atribuído ao PID 1. Esse processo se torna o processo "init" do novo namespace e é responsável por gerenciar outros processos dentro do namespace. Cada processo subsequente criado dentro do namespace terá um PID exclusivo dentro desse namespace, e esses PIDs serão independentes dos PIDs em outros namespaces.
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Do ponto de vista de um processo dentro de um namespace de PID, ele só pode ver outros processos no mesmo namespace. Ele não está ciente de processos em outros namespaces e não pode interagir com eles usando ferramentas tradicionais de gerenciamento de processos (por exemplo, `kill`, `wait`, etc.). Isso fornece um nível de isolamento que ajuda a evitar que processos interfiram uns com os outros.
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### Como funciona:
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1. Quando um novo processo é criado (por exemplo, usando a chamada de sistema `clone()`), o processo pode ser atribuído a um namespace de PID novo ou existente. **Se um novo namespace for criado, o processo se torna o processo "init" desse namespace**.
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2. O **kernel** mantém um **mapeamento entre os PIDs no novo namespace e os PIDs correspondentes** no namespace pai (ou seja, o namespace do qual o novo namespace foi criado). Esse mapeamento **permite que o kernel traduza PIDs quando necessário**, como ao enviar sinais entre processos em diferentes namespaces.
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3. **Processos dentro de um namespace de PID só podem ver e interagir com outros processos no mesmo namespace**. Eles não estão cientes de processos em outros namespaces e seus PIDs são exclusivos dentro de seu namespace.
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4. Quando um **namespace de PID é destruído** (por exemplo, quando o processo "init" do namespace sai), **todos os processos dentro desse namespace são encerrados**. Isso garante que todos os recursos associados ao namespace sejam limpos corretamente.
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## Laboratório:
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### Criar diferentes Namespaces
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#### CLI
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```bash
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sudo unshare -pf --mount-proc /bin/bash
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```
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<summary>Erro: bash: fork: Não é possível alocar memória</summary>
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Se você executar a linha anterior sem `-f`, você receberá esse erro.\
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O erro é causado pelo processo PID 1 sair no novo namespace.
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Depois que o bash começa a ser executado, ele bifurca vários novos sub-processos para fazer algumas coisas. Se você executar o unshare sem -f, o bash terá o mesmo pid que o processo "unshare" atual. O processo "unshare" atual chama o sistema unshare, cria um novo namespace de pid, mas o processo "unshare" atual não está no novo namespace de pid. É o comportamento desejado do kernel do Linux: o processo A cria um novo namespace, o próprio processo A não será colocado no novo namespace, apenas os sub-processos do processo A serão colocados no novo namespace. Então, quando você executa:
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```
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unshare -p /bin/bash
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```
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O processo unshare executará /bin/bash, e /bin/bash criará vários sub-processos. O primeiro sub-processo do bash se tornará o PID 1 do novo namespace e o subprocesso sairá após concluir seu trabalho. Portanto, o PID 1 do novo namespace sairá.
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O processo PID 1 tem uma função especial: ele deve se tornar o processo pai de todos os processos órfãos. Se o processo PID 1 no namespace raiz sair, o kernel entrará em pânico. Se o processo PID 1 em um sub-namespace sair, o kernel Linux chamará a função disable\_pid\_allocation, que limpará a flag PIDNS\_HASH\_ADDING nesse namespace. Quando o kernel Linux cria um novo processo, ele chama a função alloc\_pid para alocar um PID em um namespace e, se a flag PIDNS\_HASH\_ADDING não estiver definida, a função alloc\_pid retornará um erro -ENOMEM. É por isso que você recebeu o erro "Cannot allocate memory".
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Você pode resolver esse problema usando a opção '-f':
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```
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unshare -fp /bin/bash
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```
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Se você executar o comando unshare com a opção '-f', o unshare irá criar um novo processo após criar o novo namespace pid. E executará /bin/bash no novo processo. O novo processo será o pid 1 do novo namespace pid. Em seguida, o bash também irá criar vários sub-processos para realizar algumas tarefas. Como o próprio bash é o pid 1 do novo namespace pid, seus sub-processos podem ser encerrados sem nenhum problema.
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Copiado de [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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Ao montar uma nova instância do sistema de arquivos `/proc`, se você usar 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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#### Docker
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```bash
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docker run -ti --name ubuntu1 -v /usr:/ubuntu1 ubuntu bash
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```
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### Verificar em qual namespace está o seu processo
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Para verificar em qual namespace está o seu processo, você pode executar o seguinte comando:
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```bash
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ls -l /proc/$$/ns
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```
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Onde `$$` é o PID do seu processo. Isso mostrará uma lista de namespaces e seus identificadores de inode. O namespace PID é o namespace de ID de processo.
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```bash
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ls -l /proc/self/ns/pid
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lrwxrwxrwx 1 root root 0 Apr 3 18:45 /proc/self/ns/pid -> 'pid:[4026532412]'
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```
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### Encontre todos os namespaces PID
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{% code overflow="wrap" %}
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```bash
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sudo find /proc -maxdepth 3 -type l -name pid -exec readlink {} \; 2>/dev/null | sort -u
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```
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{% endcode %}
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Observe que o usuário root do namespace PID inicial (padrão) pode ver todos os processos, inclusive os que estão em novos namespaces PID, é por isso que podemos ver todos os namespaces PID.
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### Entrando em um namespace PID
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```bash
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nsenter -t TARGET_PID --pid /bin/bash
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```
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Quando você entra em um namespace PID a partir do namespace padrão, ainda é possível ver todos os processos. E o processo desse PID ns será capaz de ver o novo bash no PID ns.
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Além disso, você só pode **entrar em outro namespace PID se você for root**. E você **não pode entrar** em outro namespace **sem um descritor** apontando para ele (como `/proc/self/ns/pid`).
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