NAMN

time_namespaces — översikt över Linux tidnamnrymder

BESKRIVNING

Tidnamnrymder virtualiserar värden för två systemklockor:

•

CLOCK_MONOTONIC (och likaledes CLOCK_MONOTONIC_COARSE och CLOCK_MONOTONIC_RAW), en inte inställbar klocka som representerar monoton tid sedan — såsom beskrivs av POSIX — ”någon ospecificerad punkt i det förgångna”.

•

CLOCK_BOOTTIME (och likaledes CLOCK_BOOTTIME_ALARM), en inte inställbar klocka som är identisk med CLOCK_MONOTONIC, förutom att den även inkluderar eventuell tid som systemet har varit vilande.

Alltså delar processerna i en tidnamnrymd värden per namnrymd för dessa klockor. Detta påverkar diverse API:er som mäter mot dessa klockor, inklusive: clock_gettime(2), clock_nanosleep(2), nanosleep(2), timer_settime(2), timerfd_settime(2) och /proc/uptime.

För närvarande är det enda sättet att skapa en tidnamnrymd genom att anropa unshare(2) med flaggan CLONE_NEWTIME. Detta anrop skapar en ny tidnamnrymd men placerar inte den anropande processen i den nya namnrymden. Istället placeras den anropande processens sedermera skapade barn i den nya namnrymden. Detta gör att klockavstånd (se nedan) för den nya namnrymden kan sättas före den första processen placeras i namnrymden. Den symboliska länken /proc/pid/ns/time_for_children visar tidnamnrymden i vilken barnen till en process kommer skapas. (En process kan använda en filbeskrivare som öppnas mot denna symboliska länk i ett anrop av setns(2) för att flytta in i namnrymden.)

<klock-id> <avstånd-sek> <avstånd-nanosek>

$ cat /proc/self/timens_offsets
monotonic           0         0
boottime            0         0

NOTERINGAR

Användning av cgroup-namnrymder kräver en kärna som är konfigurerad med alternativet CONFIG_TIME_NS.

Observera att tidnamnrymder inte virtualiserar klockan CLOCK_REALTIME. Virtualisering av denna klocka undveks på grund av komplexitet och overhead inom kärnan.

För kompatibilitet med den ursprungliga implementationen kan, när man skriver ett klock-id till filen /proc/pid/timens_offsets, de numeriska värdena av ID:n skrivas istället för de symboliska namnen som visas ovan; d.v.s., 1 istället för monotonic, och 7 istället för boottime. För bästa läsbarhet rekommenderas det att man använder symboliska namn hellre än nummer.

Motivationen för att lägga till tidnamnrymder var för att göra det möjligt att låta den monotona klockan och starttidsklockan behålla konsistenta värden under migrering av behållare och checkpunkt/återställning.

EXEMPEL

Följande skalsession demonstrerar funktionen hos tidnamnrymder. Vi börjar med att visa inodsnumret för tidnamnrymden för ett skal i den initiala tidnamnrymden:

$ readlink /proc/$$/ns/time
time:[4026531834]

Fortfarande i den initiala tidnamnrymden visar vi systemets uppetid med uptime(1) och använder exempelprogrammet clock_times som visas i clock_getres(2) för att visa värdet på olika klockor:

$ uptime --pretty
up 21 hours, 17 minutes
$ ./clock_times
CLOCK_REALTIME : 1585989401.971 (18356 days +  8h 36m 41s)
CLOCK_TAI      : 1585989438.972 (18356 days +  8h 37m 18s)
CLOCK_MONOTONIC:      56338.247 (15h 38m 58s)
CLOCK_BOOTTIME :      76633.544 (21h 17m 13s)

Vi använder sedan unshare(1) för att skapa en tidnamnrymd och köra ett skal bash(1). Från det nya skalet använder vi det inbyggda kommandot echo för att skriva poster till filen timens_offsets och justera avståndet för klockan CLOCK_MONOTONIC framåt 2 dagar och avståndet för klockan CLOCK_BOOTTIME framåt 7 dagar:

$ PS1="ns2# " sudo unshare -T -- bash --norc
ns2# echo "monotonic $((2*24*60*60)) 0" > /proc/$$/timens_offsets
ns2# echo "boottime  $((7*24*60*60)) 0" > /proc/$$/timens_offsets

Ovan startar vi skalet bash(1) med flaggan --norc så att inga uppstartsskript körs. Detta säkerställer att inga barnprocesser skapas från skalet före vi har haft en chans att uppdatera filen timens_offsets.

Vi använder sedan cat(1) för att visa innehållet i filen timens_offsets. Att cat(1) körs skapar den första processen i den nya tidnamnrymden, varefter vidare försök att uppdatera filen timens_offsets ger ett fel.

ns2# cat /proc/$$/timens_offsets
monotonic      172800         0
boottime       604800         0
ns2# echo "boottime $((9*24*60*60)) 0" > /proc/$$/timens_offsets
bash: echo: skrivfel: Åtkomst nekas

Fortfarande i den nya namnrymden kör vi uptime(1) och exempelprogrammet clock_times:

ns2# uptime --pretty
up 1 week, 21 hours, 18 minutes
ns2# ./clock_times
CLOCK_REALTIME : 1585989457.056 (18356 days +  8h 37m 37s)
CLOCK_TAI      : 1585989494.057 (18356 days +  8h 38m 14s)
CLOCK_MONOTONIC:     229193.332 (2 days + 15h 39m 53s)
CLOCK_BOOTTIME :     681488.629 (7 days + 21h 18m  8s)

Från ovanstående utskrift kan vi se att den monotona klockan och starttidsklockan har andra värden i den nya tidnamnrymden.

Genom att undersöka de symboliska länkarna /proc/pid/ns/time och /proc/pid/ns/time_for_children ser vi att skalet är medlem av den initiala tidnamnrymden, men dess barn skapas i den nya namnrymden.

ns2# readlink /proc/$$/ns/time
time:[4026531834]
ns2# readlink /proc/$$/ns/time_for_children
time:[4026532900]
ns2# readlink /proc/self/ns/time   # Skapar en barnprocess
time:[4026532900]

Efter att ha återvänt till skalet i den initiala namnrymden ser vi att den monotona klockan och starttidsklockan är opåverkade av ändringarna av timens_offsets som gjordes i den andra tidnamnrymden:

$ uptime --pretty
up 21 hours, 19 minutes
$ ./clock_times
CLOCK_REALTIME : 1585989401.971 (18356 days +  8h 38m 51s)
CLOCK_TAI      : 1585989438.972 (18356 days +  8h 39m 28s)
CLOCK_MONOTONIC:      56338.247 (15h 41m  8s)
CLOCK_BOOTTIME :      76633.544 (21h 19m 23s)

SE ÄVEN

nsenter(1), unshare(1), clock_settime(2), setns(2), unshare(2), namespaces(7), time(7)

ÖVERSÄTTNING

Den svenska översättningen av denna manualsida skapades av Göran Uddeborg <goeran@uddeborg.se>

Denna översättning är fri dokumentation; läs GNU General Public License Version 3 eller senare för upphovsrättsvillkor. Vi tar INGET ANSVAR.

Om du hittar fel i översättningen av denna manualsida, skicka ett mail till Tp-sv@listor.tp-sv.se.