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シェルと/proc/sys/fs/nr_open


シェルはファイルIDを0/1/2/255を有しており、外部コマンドはforkで実行されるプロセスで、ファイルその物はクーロンでないため継承されませんが、コマンドプロセスのファイルIDバッファは、親プロセスの最大ファイルIDを基準に取得されます。ただし、それがsysctl_nr_openより大きいとsysctl_nr_openを基準にしたバッファが取得されます。

catは外部コマンドでechoはシェル下の実装です。longが32ビットのシステムで、取得数がmax ID < sysctl_nr_openならシェルのmax ID値で取得されますが(max ID値を基準にした1024バイト単位)、そうでないならsysctl_nr_openの32の倍数値で取得されます。

sysctl_nr_open=224なら32×7=224の224で255に満たない故エラーです。sysctl_nr_open=255である必要はありません。sysctl_nr_open=225なら32×8=256で、マックスIDが255のバッファが取得でき、外部コマンドの実行が可能となります。
[root@localhost ~]# ps
  PID TTY          TIME CMD
 1243 pts/0    00:00:00 bash
 1300 pts/0    00:00:00 ps
[root@localhost c]# ls -l /proc/1243/fd
合計 0
lrwx------ 1 root root 64  8月 16 00:17 0 -> /dev/pts/0
lrwx------ 1 root root 64  8月 16 00:17 1 -> /dev/pts/0
lrwx------ 1 root root 64  8月 16 00:17 2 -> /dev/pts/0
lrwx------ 1 root root 64  8月 16 00:17 255 -> /dev/pts/0

[root@localhost ~]# cat /proc/sys/fs/nr_open
1048576

[root@localhost ~]# echo 224 > /proc/sys/fs/nr_open
[root@localhost ~]# cat /proc/sys/fs/nr_open
-bash: fork: ファイルを開きすぎです

[root@localhost ~]# echo 225 > /proc/sys/fs/nr_open
[root@localhost ~]# cat /proc/sys/fs/nr_open
225
copy_process()からcopy_files()、そしてdup_fd()でタスクのtsk->filesの構造体を取得します。
static int copy_files(unsigned long clone_flags, struct task_struct *tsk)
{
       struct files_struct *oldf, *newf;
       int error = 0;

       oldf = current->files;
       if (!oldf)
               goto out;

       if (clone_flags & CLONE_FILES) {
               atomic_inc(&oldf->count);
               goto out;
       }

       newf = dup_fd(oldf, &error);
       if (!newf)
               goto out;

       tsk->files = newf;
       error = 0;
out:
       return error;
}
count_open_files()で親タスクのカレントの取得している最大ファイルIDで、それがデフォルトサイズNR_OPEN_DEFAULTより大きいと、alloc_fdtable()でファイルIDバッファを取得します。取得サイズがsysctl_nr_open以上ならsysctl_nr_opeによる取得でnew_fdt->max_fds < open_filesとなりエラーです。
#define NR_OPEN_DEFAULT BITS_PER_LONG

struct files_struct *dup_fd(struct files_struct *oldf, int *errorp)
{
       struct files_struct *newf;
       struct file **old_fds, **new_fds;
       int open_files, size, i;
       struct fdtable *old_fdt, *new_fdt;

       *errorp = -ENOMEM;
       newf = kmem_cache_alloc(files_cachep, GFP_KERNEL);
       if (!newf)
               goto out;

       atomic_set(&newf->count, 1);

       spin_lock_init(&newf->file_lock);
       newf->next_fd = 0;
       new_fdt = &newf->fdtab;
       new_fdt->max_fds = NR_OPEN_DEFAULT;
       new_fdt->close_on_exec = (fd_set *)&newf->close_on_exec_init;
       new_fdt->open_fds = (fd_set *)&newf->open_fds_init;
       new_fdt->fd = &newf->fd_array[0];
       new_fdt->next = NULL;

       spin_lock(&oldf->file_lock);
       old_fdt = files_fdtable(oldf);
       open_files = count_open_files(old_fdt);

       while (unlikely(open_files > new_fdt->max_fds)) {
               spin_unlock(&oldf->file_lock);

               if (new_fdt != &newf->fdtab)
                       __free_fdtable(new_fdt);

               new_fdt = alloc_fdtable(open_files - 1);
               if (!new_fdt) {
                       *errorp = -ENOMEM;
                       goto out_release;
               }

               if (unlikely(new_fdt->max_fds < open_files)) {
                       __free_fdtable(new_fdt);
                       *errorp = -EMFILE;
                       goto out_release;
               }

               spin_lock(&oldf->file_lock);
               old_fdt = files_fdtable(oldf);
               open_files = count_open_files(old_fdt);
       }

       old_fds = old_fdt->fd;
       new_fds = new_fdt->fd;

       memcpy(new_fdt->open_fds->fds_bits,
               old_fdt->open_fds->fds_bits, open_files/8);
       memcpy(new_fdt->close_on_exec->fds_bits,
               old_fdt->close_on_exec->fds_bits, open_files/8);

       for (i = open_files; i != 0; i--) {
               struct file *f = *old_fds++;
               if (f) {
                       get_file(f);
               } else {
                       FD_CLR(open_files - i, new_fdt->open_fds);
               }
               rcu_assign_pointer(*new_fds++, f);
       }
       spin_unlock(&oldf->file_lock);

       size = (new_fdt->max_fds - open_files) * sizeof(struct file *);

       memset(new_fds, 0, size);

       if (new_fdt->max_fds > open_files) {
               int left = (new_fdt->max_fds-open_files)/8;
               int start = open_files / (8 * sizeof(unsigned long));

               memset(&new_fdt->open_fds->fds_bits[start], 0, left);
               memset(&new_fdt->close_on_exec->fds_bits[start], 0, left);
       }

       rcu_assign_pointer(newf->fdt, new_fdt);

       return newf;

out_release:
       kmem_cache_free(files_cachep, newf);
out:
       return NULL;
}
nr(取得サイズ) > sysctl_nr_openなら nr = ((sysctl_nr_open - 1) | (BITS_PER_LONG - 1)) + 1で、sysctl_nr_openの32倍数サイズとなります。、
static struct fdtable * alloc_fdtable(unsigned int nr)
{
       struct fdtable *fdt;
       char *data;
 :
       if (unlikely(nr > sysctl_nr_open))
               nr = ((sysctl_nr_open - 1) | (BITS_PER_LONG - 1)) + 1;

       fdt = kmalloc(sizeof(struct fdtable), GFP_KERNEL);
       if (!fdt)
               goto out;
       fdt->max_fds = nr;
       data = alloc_fdmem(nr * sizeof(struct file *));
       if (!data)
               goto out_fdt;
       fdt->fd = (struct file **)data;
       data = alloc_fdmem(max_t(unsigned int,
                                2 * nr / BITS_PER_BYTE, L1_CACHE_BYTES));
       if (!data)
               goto out_arr;
       fdt->open_fds = (fd_set *)data;
       data += nr / BITS_PER_BYTE;
       fdt->close_on_exec = (fd_set *)data;
       fdt->next = NULL;

       return fdt;

out_arr:
       free_fdmem(fdt->fd);
out_fdt:
       kfree(fdt);
out:
       return NULL;
}

補足

nr = ((sysctl_nr_open - 1) | (BITS_PER_LONG - 1)) + 1で、(BITS_PER_LONG - 1)) + 1は、sysctl_nr_open -1 の下記5ビット(BITS_PER_LONG - 1)をセットし、+1とする事で下記5ビットは繰り上げリセットされ、結果32の倍数値となります。

sysctl_nr_open - 1の-1は、sysctl_nr_openが32の倍数値の時、次の32の倍数値とさせないためで、sysctl_nr_open=32なら64に成ってしまいますが、-1で演算することで32は32です。

ファイルID取得制限は、sysctl_nr_open値そのものです。

最終更新 2016/08/16 19:19:53 - north
(2016/08/16 16:11:05 作成)