BEZEICHNUNG¶

pivot_root - die Wurzeleinhängung ändern

BIBLIOTHEK¶

Standard-C-Bibliothek (libc, -lc)

ÜBERSICHT¶

#include <sys/syscall.h>      /* Definition der SYS_*-Konstanten */
#include <unistd.h>

int syscall(SYS_pivot_root, const char *neue_Wurzel, const char *alte_Wurzel);

Hinweis: Glibc stellt keinen Wrapper für pivot_root() bereit; rufen Sie ihn mittels syscall(2) auf.

BESCHREIBUNG¶

pivot_root() ändert die Einhängewurzel im Einhängenamensraum des aufrufenden Prozesses. Genauer ausgedrückt verschiebt es die Einhängewurzel in das Verzeichnis alte_Wurzel und macht neue_Wurzel zur neuen Einhängewurzel. Der aufrufende Prozess muss in dem Benutzer-Namensraum, zu dem der Einhängenamensraum des Aufrufenden gehört, über die CAP_SYS_ADMIN-Capability verfügen.

pivot_root() ändert das Wurzelverzeichnis und das aktuelle Arbeitsverzeichnis jedes Prozesses oder Threads im gleichen Namensraum in neue_Wurzel, falls diese auf das alte Verzeichnis zeigen (siehe auch ANMERKUNGEN). Andererseits ändert pivot_root() das aktuelle Arbeitsverzeichnis des Aufrufenden nicht (es sei denn, es ist das alte Wurzelverzeichnis), daher sollte darauf ein Aufruf von chdir("/") folgen.

Die folgenden Einschränkungen gelten:

•

Neue_Wurzel und alte_Wurzel müssen Verzeichnisse sein.

•

Die neue_Wurzel und die alte_Wurzel dürfen sich nicht in der gleichen Einhängung wie die aktuelle Wurzel befinden.

•

Die alte_Wurzel muss sich unterhalb der neuen_Wurzel befinden, das heißt, Hinzufügen einer nicht-negativen Anzahl von /.. zum Pfadnamen, der auf die alte_Wurzel zeigt, muss das gleiche Verzeichnis wie die neue_Wurzel ergeben.

•

Neue_Wurzel muss ein Pfad zu einem Einhängepunkt sein, aber darf nicht »/« sein. Ein Pfad, der nicht bereits ein Einhängepunkt ist, kann umgewandelt werden, indem er auf sich selbst bind-eingehängt wird.

•

Der Ausbreitungstyp von neue_Wurzel und seiner Elterneinhängung dürfen nicht MS_SHARED sein; entsprechend falls alte_Wurzel ein bestehender Einhängepunkt ist, darf sein Ausbreitungstyp nicht MS_SHARED sein. Diese Einschränkungen stellen sicher, dass pivot_root() niemals Änderungen in einen anderen Einhänge-Namensraum ausbreitet.

•

Das aktuelle Wurzelverzeichnis muss ein Einhängepunkt sein.

RÜCKGABEWERT¶

Bei Erfolg wird Null zurückgegeben. Bei einem Fehler wird -1 zurückgegeben und errno gesetzt, um den Fehler anzuzeigen.

FEHLER¶

pivot_root() kann jeden der von stat(2) zurückgegebenen Fehler zurückgeben. Zusätzlich kann Folgendes zurückgegeben werden:

EBUSY

Die neue_Wurzel oder die alte_Wurzel sind in der aktuellen Wurzeleinhängung. (Dieser Fehler deckt den pathologischen Fall ab, wenn die neue_Wurzel »/« ist.)

EINVAL

neue_Wurzel ist kein Einhängepunkt.

EINVAL

Die alte_Wurzel ist nicht in oder unterhalb der neuen_Wurzel.

EINVAL

Das aktuelle Wurzelverzeichnis ist kein Einhängepunkt (wegen eines früher ausgeführten chroot(2)).

EINVAL

Die aktuelle Wurzel ist auf dem Rootfs (anfänglichen Ramfs-)Dateisystem; siehe ANMERKUNGEN.

EINVAL

Entweder der Einhängepunkt unter neue_Wurzel oder die Elterneinhängung dieses Einhängepunktes hat den Ausbreitungstyp MS_SHARED.

EINVAL

alte_Wurzel ist ein Einhängepunkt und der Ausbreitungstyp ist MS_SHARED.

ENOTDIR

neue_Wurzel oder alte_Wurzel ist kein Verzeichnis.

EPERM

Der aufrufende Prozess verfügt nicht über die CAP_SYS_ADMIN-Capability.

STANDARDS¶

Linux.

GESCHICHTE¶

Linux 2.3.41.

ANMERKUNGEN¶

Eine Befehlszeilenschnittstelle für diesen Systemaufruf wird durch pivot_root(8) bereitgestellt.

pivot_root() ermöglicht dem Aufrufenden, in eine neue Dateisystemwurzel zu wechseln, während gleichzeitig die alte Einhängewurzel an einem Ort unterhalb der neuen_Wurzel platziert wird, wo sie anschließend ausgehängt werden kann. (Die Tatsache, dass alle Prozesse, die ein Wurzelverzeichnis oder ein aktuelles Arbeitsverzeichnis unterhalb des alten Wurzelverzeichnisses haben, zu der neuen Wurzel verschoben werden, befreit das alte Wurzelverzeichnis von Benutzern, wodurch das alte Wurzelverzeichnis leichter ausgehängt werden kann.)

Der typische Anwendungsfall von pivot_root() ist während des Systemstarts, wenn das System ein temporäres Wurzeldateisystem einhängt, zum Beispiel ein initrd(4). Danach wird das reale Wurzeldateisystem eingehängt und eventuell in die aktuelle Wurzel aller relevanten Prozesse und Threads verwandelt. Ein moderner Anwendungsfall ist die Einrichtung eines Wurzeldateisystems während der Erzeugung eines Containers.

pivot_root() verändert die Wurzel und das aktuelle Arbeitsverzeichnis in der im Abschnitt BESCHREIBUNG angegebenen Weise. Dies ist nötig, um Kernel-Threads daran zu hindern, die alte Einhängewurzel mit ihren Wurzeln und aktuellen Arbeitsverzeichnissen belegt zu halten, selbst dann, wenn sie auf das Dateisystem niemals zugreifen.

Das Rootfs (anfängliche Ramfs) kann nicht mittels pivot_root erreicht werden. Die in diesem Fall empfohlene Methode zur Änderung des Wurzeldateisystems ist das Löschen sämtlicher Inhalte im Rootfs, das Rootfs mit der neuen Wurzel übereinzuhängen, stdin/stdout/stderr an das neue /dev/console anzuhängen und das neue init(1) auszuführen. Helferprogramme für diesen Prozess existieren: siehe switch_root(8).

chdir(neue_Wurzel);
pivot_root(".", ".");
umount2(".", MNT_DETACH);

BEISPIELE¶

Das untenstehende Programm beschreibt die Verwendung von pivot_root() innerhalb eines Einhängenamensraums, der mit clone(2) erstellt wurde. Nach dem Umschwenken zu dem im ersten Befehlszeilenargument des Programms benannten Wurzelverzeichnis führt der mit clone(2) erzeugte Kindprozess das in den übrigen Befehlszeilenargumenten benannte Programm aus.

Wir demonstrieren das Programm durch Anlegen eines Verzeichnisses, das als das neue Wurzeldateisystem dient, und Setzen einer (statisch gelinkten) Kopie der ausführbaren Datei busybox(1) in dieses Verzeichnis.

$ mkdir /tmp/rootfs
$ ls -id /tmp/rootfs    # Inode-Anzahl des neuen Wurzelverzeichnisses zeigen
319459 /tmp/rootfs
$ cp $(which busybox) /tmp/rootfs
$ PS1='bbsh$ ' sudo ./pivot_root_demo /tmp/rootfs /busybox sh
bbsh$ PATH=/
bbsh$ busybox ln busybox ln
bbsh$ ln busybox echo
bbsh$ ln busybox ls
bbsh$ ls
busybox  echo     ln       ls
bbsh$ ls -id /          # Mit der Inode-Anzahl oben vergleichen
319459 /
bbsh$ echo 'Hallo Welt'
Hallo Welt

/* pivot_root_demo.c */
#define _GNU_SOURCE
#include <err.h>
#include <limits.h>
#include <sched.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/mount.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
static int
pivot_root(const char *new_root, const char *put_old)
{


    return syscall(SYS_pivot_root, new_root, put_old);
}
#define STACK_SIZE (1024 * 1024)
static int              /* Startfunktion für das geklonte Kind */
child(void *arg)
{


    char        path[PATH_MAX];


    char        **args = arg;


    char        *new_root = args[0];


    const char  *put_old = "/oldrootfs";


    /* Sicherstellen, dass »neue_Wurzel« und dessen Elterneinhängung


       keine gemeinsame Ausbreitung haben (was pivot_root() dazu bringen


       würde, einen Fehler auszugeben) und die Ausbreitung von


       Einhängeereignissen in den anfänglichen Namensraum zu verhindern. */


    if (mount(NULL, "/", NULL, MS_REC | MS_PRIVATE, NULL) == -1)


        err(EXIT_FAILURE, "mount-MS_PRIVATE");


    /* Sicherstellen, dass »neue_Wurzel« ein Einhängepunkt ist. */


    if (mount(new_root, new_root, NULL, MS_BIND, NULL) == -1)


        err(EXIT_FAILURE, "mount-MS_BIND");


    /* Ein Verzeichnis anlegen, zu dem die alte Wurzel hin umgeschwenkt wird. */


    snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s", new_root, put_old);


    if (mkdir(path, 0777) == -1)


        err(EXIT_FAILURE, "mkdir");


    /* Und das Wurzeldateisystem umschwenken. */


    if (pivot_root(new_root, path) == -1)


        err(EXIT_FAILURE, "pivot_root");


    /* Das aktuelle Arbeitsverzeichnis auf »/« ändern. */


    if (chdir("/") == -1)


        err(EXIT_FAILURE, "chdir");


    /* Die alte Wurzel aushängen und den Einhängepunkt entfernen.*/


    if (umount2(put_old, MNT_DETACH) == -1)


        perror("umount2");


    if (rmdir(put_old) == -1)


        perror("rmdir");


    /* Den in argv[1] … angegebenen Befehl ausführen */


    execv(args[1], &args[1]);


    err(EXIT_FAILURE, "execv");
}
int
main(int argc, char *argv[])
{


    char *stack;


    /* Einen Kindprozess in einem neuen Einhängenamensraum erzeugen. */


    stack = mmap(NULL, STACK_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE,


                 MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS | MAP_STACK, -1, 0);


    if (stack == MAP_FAILED)


        err(EXIT_FAILURE, "mmap");


    if (clone(child, stack + STACK_SIZE,


              CLONE_NEWNS | SIGCHLD, &argv[1]) == -1)


        err(EXIT_FAILURE, "clone");


    /* Elternprozess fällt bis hierher durch; wartet auf Kindprozess. */


    if (wait(NULL) == -1)


        err(EXIT_FAILURE, "wait");


    exit(EXIT_SUCCESS);
}

SIEHE AUCH¶

chdir(2), chroot(2), mount(2), stat(2), initrd(4), mount_namespaces(7), pivot_root(8), switch_root(8)

ÜBERSETZUNG¶

Die deutsche Übersetzung dieser Handbuchseite wurde von Mario Blättermann <mario.blaettermann@gmail.com> und Helge Kreutzmann <debian@helgefjell.de> erstellt.

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