KCMP(2) Manuel du programmeur Linux KCMP(2)

kcmp - comparer deux processus afin de déterminer s'ils partagent des ressources du noyau

#include <linux/kcmp.h>
int kcmp(pid_t pid1, pid_t pid2, int type,
         unsigned long idx1, unsigned long idx2);

Note : il n'existe pas d'enveloppe pour cet appel système dans la glibc ; voir NOTES.

L'appel système kcmp() peut être utilisé pour vérifier si deux processus identifiés par pid1 et pid2 partagent des ressources du noyau, telles que de la mémoire virtuelle, des descripteurs de fichiers (FD), etc.

Le droit d'utiliser kcmp() est régi par les droits d'accès de ptrace aux vérifications PTRACE_MODE_READ_REALCREDS vis-à-vis de pid1 et de pid2 ; voir ptrace(2).

L'argument type indique pour quelle ressource une comparaison doit être effectuée entre les deux processus. Il peut prendre l'une des valeurs suivantes :

KCMP_FILE
Vérifier si un descripteur de fichier (FD) idx1 utilisé par le processus pid1 fait référence à la même description de fichier ouvert (consultez open(2)) que le descripteur de fichier idx2 utilisé par le processus pid2. L'existence de deux descripteurs de fichiers se rapportant à la même description de fichier ouvert peut résulter d'un dup(2) (et équivalent), d'un fork(2), ou du passage de descripteurs de fichiers à l'aide d'un socket de domaine (consultez unix(7)).
KCMP_FILES
Vérifier si le processus partage un même ensemble de descripteurs de fichiers ouverts. Les arguments idx1 et idx2 ne sont pas pris en compte. Consultez le point sur l'attribut CLONE_FILES dans clone(2).
KCMP_FS
Vérifier si les processus partagent les même informations relatives au système de fichiers (c'est-à-dire le masque de création de mode de fichiers, le répertoire de travail et la racine du système de fichiers). Les arguments idx1 et idx2 ne sont pas pris en compte. Voir le point sur l'attribut CLONE_FS dans clone(2).
KCMP_IO
Vérifier si les processus partagent un contexte E/S. Les arguments idx1 et idx2 ne sont pas pris en compte. Voir le point sur l'attribut CLONE_IO dans clone(2).
KCMP_SIGHAND
Vérifier si les processus partagent la même table de disposition des signaux. Les arguments idx1 et idx2 ne sont pas pris en compte. Voir le point sur l'attribut CLONE_SIGHAND dans clone(2).
KCMP_SYSVSEM
Vérifier si les processus partagent la même liste d'opérations « undo » pour les sémaphores System V. Les arguments idx1 et idx2 ne sont pas pris en compte. VOir le point sur l'attribut CLONE_SYSVSEM dans clone(2).
KCMP_VM
Vérifier si les processus partagent le même espace d'adressage. Les arguments idx1 et idx2 ne sont pas pris en compte. Voir le point sur l'attribut CLONE_VM dans clone(2).
KCMP_EPOLL_TFD (depuis Linux 4.13)
Vérifier si le descripteur de fichier idx1 du processus pid1 est présent dans l'instance epoll(7) décrite par idx2 du processus pid2. Le paramètre idx2 est un pointeur vers une structure où est décrit le fichier cible. Cette structure prend la forme :


struct kcmp_epoll_slot {
    __u32 efd;
    __u32 tfd;
    __u64 toff;
};

Dans cette structure, efd est un descripteur de fichier epoll renvoyé depuis epoll_create(2), tfd est un numéro de descripteur de fichier cible et toff est une position du fichier cible déterminée à partir de zéro. Plusieurs cibles peuvent être enregistrées avec le même numéro de descripteur de fichier, indiquer une position aide donc à examiner chacune d'elles.

Remarquez que kcmp() n'est pas à l'abri de « faux positifs » qui peuvent survenir si des tâches sont en cours d'exécution. Pour obtenir des résultats pertinents, on peut arrêter ces tâches au moyen de l'appel système SIGSTOP (consulter signal(7)) avant de commencer l'examen avec cet appel système pour des résultats plus significatifs.

La valeur renvoyée par un appel réussi à kcmp() est le résultat de la comparaison arithmétique des pointeurs du noyau (lorsque le noyau compare des ressources, il utilise leurs adresses en mémoire).

Pour mieux comprendre, regardons l'exemple suivant. Supposons que v1 et v2 sont les adresses des ressources concernées, alors la valeur renvoyée sera l'une des suivantes :

0
v1 est égal à v2 ; en d'autres termes, les deux processus partagent la même ressource.
1
v1 est inférieur à v2.
2
v1 est supérieur à v2.
3
v1 n'est pas égal à v2, mais aucune information concernant l'ordre n'est disponible.

En cas d'erreur, la valeur de retour est -1, et errno est défini de façon appropriée.

kcmp() a été conçu pour renvoyer des variables pouvant être triées. C'est particulièrement pratique lorsqu'on souhaite comparer un grand nombre de descripteurs de fichiers.

EBADF
type est KCMP_FILE et fd1 ou fd2 n'est pas un descripteur de fichier ouvert.
EFAULT
L'emplacement epoll désigné par idx2 dépasse l'espace d'adressage de l'utilisateur.
EINVAL
type n'est pas valable.
ENOENT
Le fichier cible n'est pas présent dans l'instance epoll(7).
EPERM
Permissions insuffisantes pour inspecter les ressources du processus. Le privilège CAP_SYS_PTRACE est nécessaire pour inspecter les processus dont vous n'êtes pas propriétaire. D'autres limites de ptrace peuvent également s'appliquer, telles que CONFIG_SECURITY_YAMA qui, lorsque /proc/sys/kernel/yama/ptrace_scope vaut 2, limite kcmp() aux processus enfants ; voir ptrace(2).
ESRCH
Au moins l'un des processus pid1 ou pid2 n'existe pas.

L'appel système kcmp() a fait son apparition dans la version 3.5 de Linux.

kcmp() est spécifique à Linux et ne doit pas être utilisé dans des programmes conçus pour être portables.

La glibc ne fournit pas de fonction autour de cet appel système ; appelez-le avec syscall(2).

Cet appel système n'est disponible que si le noyau a été configuré avec CONFIG_CHECKPOINT_RESTORE. Cet appel est utilisé principalement pour la fonctionnalité de gel des applications (checkpoint/restore) dans l'espace utilisateur (CRIU). L'alternative à cet appel système aurait consisté à présenter les informations pertinentes concernant le processus à l’aide du système de fichier proc(5) ; cette solution n'a pas été jugée satisfaisante pour des raisons de sécurité.

Consultez clone(2) pour obtenir des informations générales sur les ressources partagées dont il est fait mention dans cette page.

Le programme ci-dessous utilise kcmp() pour tester si les pairs de descripteurs de fichiers renvoient à la même description de fichiers (FD) ouverts. Le programme teste différents cas pour les pairs de descripteurs de fichiers (FD), comme le décrit sa sortie. Un exemple d'exécution du programme suit :


$ ./a.out
Le PID parent est 1144
Fichier ouvert parent sur FD 3
Le PID de l'enfant de fork() est 1145
	Comparaison des FDs dupliqués issus de processus différents :
		kcmp(1145, 1144, KCMP_FILE, 3, 3) ==> same
Fichier enfant ouvert sur FD 4
	Comparaison des FDs issus d'open()s distincts dans le même processus :
		kcmp(1145, 1145, KCMP_FILE, 3, 4) ==> different
Le FD 3 dupliqué enfant pour créer le FD 5
	Comparaison des FDs dupliqués dans le même processus :
		kcmp(1145, 1145, KCMP_FILE, 3, 5) ==> same

#define _GNU_SOURCE
#include <sys/syscall.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <linux/kcmp.h>
#define errExit(msg)    do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); \
                        } while (0)
static int
kcmp(pid_t pid1, pid_t pid2, int type,
     unsigned long idx1, unsigned long idx2)
{
    return syscall(SYS_kcmp, pid1, pid2, type, idx1, idx2);
}
static void
test_kcmp(char *msg, pid_t pid1, pid_t pid2, int fd_a, int fd_b)
{
    printf("\t%s\n", msg);
    printf("\t\tkcmp(%jd, %jd, KCMP_FILE, %d, %d) ==> %s\n",
            (intmax_t) pid1, (intmax_t) pid2, fd_a, fd_b,
            (kcmp(pid1, pid2, KCMP_FILE, fd_a, fd_b) == 0) ?
                        "same" : "different");
}
int
main(int argc, char *argv[])
{
    int fd1, fd2, fd3;
    char pathname[] = "/tmp/kcmp.test";
    fd1 = open(pathname, O_CREAT | O_RDWR, S_IRUSR | S_IWUSR);
    if (fd1 == -1)
        errExit("open");
    printf("Le PID parent est %jd\n", (intmax_t) getpid());
    printf("Fichier ouvert parent sur le FD %d\n\n", fd1);
    switch (fork()) {
    case -1:
        errExit("fork");
    case 0:
        printf("Le PID de l'enfant de fork() est %jd\n", (intmax_t) getpid());
test_kcmp("Comparaison des FDs dupliqués issus de différents processus :",
                getpid(), getppid(), fd1, fd1);
        fd2 = open(pathname, O_CREAT | O_RDWR, S_IRUSR | S_IWUSR);
        if (fd2 == -1)
            errExit("open");
        printf("Fichier enfant ouvert sur FD %d\n", fd2);
        test_kcmp("Comparer des FDs issus des mêmes processus open()s :",
                getpid(), getpid(), fd1, fd2);
        fd3 = dup(fd1);
        if (fd3 == -1)
            errExit("dup");
        printf("FD dupliqué enfant %d pour créer le FD %d\n", fd1, fd3);
        test_kcmp("Comparaison de FDs dupliqués dans le même processus :",
                getpid(), getpid(), fd1, fd3);
        break;
    default:
        wait(NULL);
    }
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

clone(2), unshare(2)

Cette page fait partie de la publication 5.10 du projet man-pages Linux. Une description du projet et des instructions pour signaler des anomalies et la dernière version de cette page peuvent être trouvées à l'adresse https://www.kernel.org/doc/man-pages/.

La traduction française de cette page de manuel a été créée par Christophe Blaess https://www.blaess.fr/christophe/, Stéphan Rafin <stephan.rafin@laposte.net>, Thierry Vignaud <tvignaud@mandriva.com>, François Micaux, Alain Portal <aportal@univ-montp2.fr>, Jean-Philippe Guérard <fevrier@tigreraye.org>, Jean-Luc Coulon (f5ibh) <jean-luc.coulon@wanadoo.fr>, Julien Cristau <jcristau@debian.org>, Thomas Huriaux <thomas.huriaux@gmail.com>, Nicolas François <nicolas.francois@centraliens.net>, Florentin Duneau <fduneau@gmail.com>, Simon Paillard <simon.paillard@resel.enst-bretagne.fr>, Denis Barbier <barbier@debian.org>, David Prévot <david@tilapin.org>, Cédric Boutillier <cedric.boutillier@gmail.com>, Frédéric Hantrais <fhantrais@gmail.com> et Jean-Philippe MENGUAL <jpmengual@debian.org>

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1 novembre 2020 Linux