ns: Introduce Time Namespace
authorAndrei Vagin <avagin@openvz.org>
Tue, 12 Nov 2019 01:26:52 +0000 (01:26 +0000)
committerThomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Tue, 14 Jan 2020 11:20:48 +0000 (12:20 +0100)
commit769071ac9f20b6a447410c7eaa55d1a5233ef40c
tree30b67b1d9a2c50d5581cd3bdacf5f312ca4dfbaa
parentc966533f8c6c45f93c52599f8460e7695f0b7eaa
ns: Introduce Time Namespace

Time Namespace isolates clock values.

The kernel provides access to several clocks CLOCK_REALTIME,
CLOCK_MONOTONIC, CLOCK_BOOTTIME, etc.

CLOCK_REALTIME
      System-wide clock that measures real (i.e., wall-clock) time.

CLOCK_MONOTONIC
      Clock that cannot be set and represents monotonic time since
      some unspecified starting point.

CLOCK_BOOTTIME
      Identical to CLOCK_MONOTONIC, except it also includes any time
      that the system is suspended.

For many users, the time namespace means the ability to changes date and
time in a container (CLOCK_REALTIME). Providing per namespace notions of
CLOCK_REALTIME would be complex with a massive overhead, but has a dubious
value.

But in the context of checkpoint/restore functionality, monotonic and
boottime clocks become interesting. Both clocks are monotonic with
unspecified starting points. These clocks are widely used to measure time
slices and set timers. After restoring or migrating processes, it has to be
guaranteed that they never go backward. In an ideal case, the behavior of
these clocks should be the same as for a case when a whole system is
suspended. All this means that it is required to set CLOCK_MONOTONIC and
CLOCK_BOOTTIME clocks, which can be achieved by adding per-namespace
offsets for clocks.

A time namespace is similar to a pid namespace in the way how it is
created: unshare(CLONE_NEWTIME) system call creates a new time namespace,
but doesn't set it to the current process. Then all children of the process
will be born in the new time namespace, or a process can use the setns()
system call to join a namespace.

This scheme allows setting clock offsets for a namespace, before any
processes appear in it.

All available clone flags have been used, so CLONE_NEWTIME uses the highest
bit of CSIGNAL. It means that it can be used only with the unshare() and
the clone3() system calls.

[ tglx: Adjusted paragraph about clone3() to reality and massaged the
   changelog a bit. ]

Co-developed-by: Dmitry Safonov <dima@arista.com>
Signed-off-by: Andrei Vagin <avagin@gmail.com>
Signed-off-by: Dmitry Safonov <dima@arista.com>
Signed-off-by: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Link: https://criu.org/Time_namespace
Link: https://lists.openvz.org/pipermail/criu/2018-June/041504.html
Link: https://lore.kernel.org/r/20191112012724.250792-4-dima@arista.com
12 files changed:
MAINTAINERS
fs/proc/namespaces.c
include/linux/nsproxy.h
include/linux/proc_ns.h
include/linux/time_namespace.h [new file with mode: 0644]
include/linux/user_namespace.h
include/uapi/linux/sched.h
init/Kconfig
kernel/fork.c
kernel/nsproxy.c
kernel/time/Makefile
kernel/time/namespace.c [new file with mode: 0644]