1
# 查看容器相关的进程树
2
pstree -p $(pgrep containerd) | head -30
3

4
# 典型输出：
5
# containerd(1000)───containerd-shim(2000)───nginx(3000)
6
#                                             └─nginx(3001)
7
#                  ───containerd-shim(4000)───redis(5000)
8
#                  ───containerd-shim(6000)───myapp(7000)

1
# shim 调用 runc 的时序：
2
# 1. shim 启动后，调用 runc create 创建容器
3
# 2. runc create 完成后，runc 进程退出
4
# 3. 容器进程由 shim 监督
5
# 4. 当需要启动容器时，shim 调用 runc start
6
# 5. runc start 完成后，runc 进程退出
7

8
# 查看 shim 的命令行参数
9
ps aux | grep containerd-shim
10
# containerd-shim -namespace default -id mynginx -address /run/containerd/containerd.sock

1
// shim 的 gRPC 服务定义（简化）
2
service Task {
3
    rpc Create(CreateTaskRequest) returns (CreateTaskResponse);
4
    rpc Start(StartRequest) returns (StartResponse);
5
    rpc Kill(KillRequest) returns (google.protobuf.Empty);
6
    rpc Delete(DeleteRequest) returns (DeleteResponse);
7
    rpc State(StateRequest) returns (StateResponse);
8
    rpc Exec(ExecRequest) returns (ExecResponse);
9
    rpc Pids(PidsRequest) returns (PidsResponse);
10
    rpc Wait(WaitRequest) returns (WaitResponse);
11
    rpc Stats(StatsRequest) returns (StatsResponse);
12
}
13

14
message CreateTaskRequest {
15
    string id = 1;
16
    string bundle = 2;
17
    repeated Mount rootfs = 3;
18
    bool terminal = 4;
19
    string stdin = 5;
20
    string stdout = 6;
21
    string stderr = 7;
22
    bool checkpoint = 8;
23
    string parent_checkpoint = 9;
24
}

1
// containerd 重启后的 shim 恢复（简化）
2
func (m *TaskManager) LoadTasks(ctx context.Context) error {
3
    // 1. 扫描 shim 的 socket 文件
4
    shimSockets, err := filepath.Glob("/run/containerd/s/*.sock")
5

6
    // 2. 逐个连接 shim
7
    for _, socket := range shimSockets {
8
        shim, err := shim.Connect(ctx, socket)
9
        if err != nil {
10
            continue // shim 可能已退出
11
        }
12

13
        // 3. 查询 shim 管理的容器状态
14
        state, err := shim.State(ctx, &task.StateRequest{})
15
        if err != nil {
16
            continue
17
        }
18

19
        // 4. 恢复 Task 对象
20
        m.tasks[state.ID] = &Task{
21
            shim:    shim,
22
            id:      state.ID,
23
            pid:     state.Pid,
24
            status:  state.Status,
25
        }
26
    }
27

28
    return nil
29
}

1
# 查看 shim 的 socket 文件
2
ls /run/containerd/s/
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# 输出示例：
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# 5a3b2c1d4e5f.sock
6
# 7f8e9d0c1b2a.sock
7

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# socket 文件名与容器 ID 对应
9
# containerd 重启后通过这些 socket 重新连接 shim

1
# containerd 配置：注册自定义运行时
2
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc]
3
  runtime_type = "io.containerd.runc.v2"
4

5
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runsc]
6
  runtime_type = "io.containerd.runsc.v1"  # gVisor shim
7

8
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.kata]
9
  runtime_type = "io.containerd.kata.v2"   # Kata shim

1
// shim v2 的接口定义（简化）
2
type Shim interface {
3
    // 启动 shim
4
    Start(ctx context.Context, id string, opts StartOpts) (Shim, error)
5

6
    // 容器操作
7
    Create(ctx context.Context, task *TaskConfig) (Task, error)
8
    Delete(ctx context.Context, id string) error
9

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    // 生命周期
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    Wait(ctx context.Context, id string) (uint32, error)
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    Kill(ctx context.Context, id string, signal syscall.Signal) error
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14
    // IO
15
    ResizePty(ctx context.Context, id string, size ConsoleSize) error
16
    CloseIO(ctx context.Context, id string) error
17

18
    // 清理
19
    Shutdown(ctx context.Context) error
20
}

1
# 查看容器的 FIFO 文件
2
ls /run/containerd/fifo/
3

4
# 输出示例：
5
# 5a3b2c1d4e5f-stdin
6
# 5a3b2c1d4e5f-stdout
7
# 5a3b2c1d4e5f-stderr
8

9
# shim 负责打开这些 FIFO 并转发 IO

1
#!/bin/bash
2
# 观察 containerd-shim 的行为
3

4
# 1. 启动一个容器
5
ctr run -d docker.io/library/nginx:alpine mynginx /bin/sh -c "while true; do echo hello; sleep 1; done"
6

7
# 2. 查看 shim 进程
8
ps aux | grep "containerd-shim.*mynginx"
9

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# 3. 查看 shim 的 socket
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ls -la /run/containerd/s/
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# 4. 查看容器的 FIFO
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ls -la /run/containerd/fifo/
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# 5. 重启 containerd
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sudo systemctl restart containerd
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19
# 6. 验证容器仍在运行
20
ctr tasks list
21
# TASK       PID     STATUS
22
# mynginx    12345   RUNNING  ← 容器未受影响
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# 7. 查看 shim 进程（新的 PID）
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ps aux | grep "containerd-shim.*mynginx"
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27
# 8. 清理
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ctr tasks kill mynginx
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ctr containers delete mynginx

1
#!/bin/bash
2
# 追踪 shim 调用 runc 的过程
3

4
# 1. 找到 shim 进程
5
SHIM_PID=$(pgrep -f "containerd-shim.*mynginx")
6

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# 2. 追踪 shim 的子进程（runc）
8
sudo strace -f -p $SHIM_PID -e trace=execve,clone,wait4 -o /tmp/shim-strace.log &
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# 3. 通过 containerd 操作容器
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ctr tasks kill mynginx SIGUSR1
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# 4. 查看追踪结果
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grep "execve" /tmp/shim-strace.log
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# 应该能看到 shim 调用 runc kill 的记录