命名空间——时间 (time)

命名空间——时间 (time)

Time 命名空间（Time Namespace）是 Linux 内核 5.6 版本后引入的新特性，专门用于隔离进程看到的系统时间，让不同命名空间的进程可以拥有独立的时钟视图，就像给每个“隔离环境”配备了一个独立的“时间流”。

什么是 Time 命名空间？

Time 命名空间的核心作用是让进程组可以拥有自己独立的系统时间（包括墙上时间和单调时间），与系统其他部分的时间隔离开来。这里的“时间”主要指两类：

• 墙上时间（Wall Time）：即真实世界的时间（如 2023-10-01 12:00:00），可通过 date 命令查看。
• 单调时间（Monotonic Time）：从系统启动开始计数的时间（不会因墙上时间修改而变化），用于程序中的时间间隔计算。

简单说：没有 Time 命名空间时，所有进程看到的系统时间完全一致，修改墙上时间会影响所有进程；有了 Time 命名空间，每个命名空间可以单独调整自己的时间，互不干扰。

Time 命名空间的核心功能：隔离系统时间

1. 隔离的对象

• 墙上时间（CLOCK_REALTIME）：进程通过 clock_gettime(CLOCK_REALTIME) 系统调用获取的时间，也是 date 命令显示的时间。
• 单调时间（CLOCK_MONOTONIC）：进程通过 clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC) 获取的时间，用于测量时间间隔（如程序中的“等待 5 秒”）。

Time 命名空间会让这两种时间在不同命名空间中独立——修改一个命名空间的墙上时间，其他命名空间的时间保持不变；每个命名空间的单调时间也可以有独立的偏移量。

2. 实际操作：sudo unshare -T 做了什么？

sudo unshare -T 命令的作用是：创建一个新的 Time 命名空间，并让当前进程进入这个命名空间（-T 是 --time 的缩写，对应 Time 命名空间）。

我们通过步骤演示隔离效果（需 Linux 内核 ≥5.6）：

# 步骤1：在默认命名空间查看当前时间（假设当前时间为 "2023-10-01 12:00:00"）
date  # 输出：Sun Oct  1 12:00:00 CST 2023

# 步骤2：创建新的 Time 命名空间并进入（用 bash 作为新进程）
sudo unshare -T /bin/bash

# 步骤3：在新命名空间中修改墙上时间（需要 CAP_SYS_TIME 权限，即 root）
date -s "2023-10-01 13:00:00"  # 设置新时间为下午1点

# 步骤4：在新命名空间中查看时间（已生效）
date  # 输出：Sun Oct  1 13:00:00 CST 2023

# 步骤5：打开另一个终端（默认命名空间），查看时间（不变）
date  # 输出：Sun Oct  1 12:00:00 CST 2023（仍然是原来的时间）

核心效果：新 Time 命名空间中的时间修改，完全不会影响默认命名空间，两者的“时间流”彻底隔离。

注意：如果使用WSL，可能出现在新命名空间中修改墙上时间但是没有生效的情况

可以通过如下方法判断是否成功创建了time命名空间

特殊说明：time_for_children 的作用

在 /proc/[PID]/ns/ 目录中，除了 time 文件，还有一个 time_for_children 文件，它是 Time 命名空间的“子进程专用版”：

• time：控制当前进程自身的时间视图；
• time_for_children：控制当前进程创建的子进程的时间视图（子进程会继承这个命名空间）。

这种设计允许更精细的时间隔离——例如，让父进程保持与宿主机时间一致，而子进程使用独立的时间流，灵活适配复杂的容器内进程关系。