kernel/time/posix-timers.c

   1 /*
   2  * linux/kernel/posix-timers.c
   3  *
   4  *
   5  * 2002-10-15  Posix Clocks & timers
   6  *                           by George Anzinger george@mvista.com
   7  *
   8  *                           Copyright (C) 2002 2003 by MontaVista Software.
   9  *
  10  * 2004-06-01  Fix CLOCK_REALTIME clock/timer TIMER_ABSTIME bug.
  11  *                           Copyright (C) 2004 Boris Hu
  12  *
  13  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  14  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  15  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at
  16  * your option) any later version.
  17  *
  18  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  19  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
  21  * General Public License for more details.
  22
  23  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  24  * along with this program; if not, write to the Free Software
  25  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  26  *
  27  * MontaVista Software | 1237 East Arques Avenue | Sunnyvale | CA 94085 | USA
  28  */
  29
  30 /* These are all the functions necessary to implement
  31  * POSIX clocks & timers
  32  */
  33 #include <linux/mm.h>
  34 #include <linux/interrupt.h>
  35 #include <linux/slab.h>
  36 #include <linux/time.h>
  37 #include <linux/mutex.h>
  38 #include <linux/sched/task.h>
  39
  40 #include <linux/uaccess.h>
  41 #include <linux/list.h>
  42 #include <linux/init.h>
  43 #include <linux/compiler.h>
  44 #include <linux/hash.h>
  45 #include <linux/posix-clock.h>
  46 #include <linux/posix-timers.h>
  47 #include <linux/syscalls.h>
  48 #include <linux/wait.h>
  49 #include <linux/workqueue.h>
  50 #include <linux/export.h>
  51 #include <linux/hashtable.h>
  52
  53 #include "timekeeping.h"
  54 #include "posix-timers.h"
  55
  56 /*
  57  * Management arrays for POSIX timers. Timers are now kept in static hash table
  58  * with 512 entries.
  59  * Timer ids are allocated by local routine, which selects proper hash head by
  60  * key, constructed from current->signal address and per signal struct counter.
  61  * This keeps timer ids unique per process, but now they can intersect between
  62  * processes.
  63  */
  64
  65 /*
  66  * Lets keep our timers in a slab cache :-)
  67  */
  68 static struct kmem_cache *posix_timers_cache;
  69
  70 static DEFINE_HASHTABLE(posix_timers_hashtable, 9);
  71 static DEFINE_SPINLOCK(hash_lock);
  72
  73 static const struct k_clock * const posix_clocks[];
  74 static const struct k_clock *clockid_to_kclock(const clockid_t id);
  75
  76 /*
  77  * we assume that the new SIGEV_THREAD_ID shares no bits with the other
  78  * SIGEV values.  Here we put out an error if this assumption fails.
  79  */
  80 #if SIGEV_THREAD_ID != (SIGEV_THREAD_ID & \
  81                        ~(SIGEV_SIGNAL | SIGEV_NONE | SIGEV_THREAD))
  82 #error "SIGEV_THREAD_ID must not share bit with other SIGEV values!"
  83 #endif
  84
  85 /*
  86  * parisc wants ENOTSUP instead of EOPNOTSUPP
  87  */
  88 #ifndef ENOTSUP
  89 # define ENANOSLEEP_NOTSUP EOPNOTSUPP
  90 #else
  91 # define ENANOSLEEP_NOTSUP ENOTSUP
  92 #endif
  93
  94 /*
  95  * The timer ID is turned into a timer address by idr_find().
  96  * Verifying a valid ID consists of:
  97  *
  98  * a) checking that idr_find() returns other than -1.
  99  * b) checking that the timer id matches the one in the timer itself.
 100  * c) that the timer owner is in the callers thread group.
 101  */
 102
 103 /*
 104  * CLOCKs: The POSIX standard calls for a couple of clocks and allows us
 105  *          to implement others.  This structure defines the various
 106  *          clocks.
 107  *
 108  * RESOLUTION: Clock resolution is used to round up timer and interval
 109  *          times, NOT to report clock times, which are reported with as
 110  *          much resolution as the system can muster.  In some cases this
 111  *          resolution may depend on the underlying clock hardware and
 112  *          may not be quantifiable until run time, and only then is the
 113  *          necessary code is written.  The standard says we should say
 114  *          something about this issue in the documentation...
 115  *
 116  * FUNCTIONS: The CLOCKs structure defines possible functions to
 117  *          handle various clock functions.
 118  *
 119  *          The standard POSIX timer management code assumes the
 120  *          following: 1.) The k_itimer struct (sched.h) is used for
 121  *          the timer.  2.) The list, it_lock, it_clock, it_id and
 122  *          it_pid fields are not modified by timer code.
 123  *
 124  * Permissions: It is assumed that the clock_settime() function defined
 125  *          for each clock will take care of permission checks.  Some
 126  *          clocks may be set able by any user (i.e. local process
 127  *          clocks) others not.  Currently the only set able clock we
 128  *          have is CLOCK_REALTIME and its high res counter part, both of
 129  *          which we beg off on and pass to do_sys_settimeofday().
 130  */
 131 static struct k_itimer *__lock_timer(timer_t timer_id, unsigned long *flags);
 132
 133 #define lock_timer(tid, flags)                                             \
 134 ({      struct k_itimer *__timr;                                           \
 135         __cond_lock(&__timr->it_lock, __timr = __lock_timer(tid, flags));  \
 136         __timr;                                                            \
 137 })
 138
 139 static int hash(struct signal_struct *sig, unsigned int nr)
 140 {
 141         return hash_32(hash32_ptr(sig) ^ nr, HASH_BITS(posix_timers_hashtable));
 142 }
 143
 144 static struct k_itimer *__posix_timers_find(struct hlist_head *head,
 145                                             struct signal_struct *sig,
 146                                             timer_t id)
 147 {
 148         struct k_itimer *timer;
 149
 150         hlist_for_each_entry_rcu(timer, head, t_hash) {
 151                 if ((timer->it_signal == sig) && (timer->it_id == id))
 152                         return timer;
 153         }
 154         return NULL;
 155 }
 156
 157 static struct k_itimer *posix_timer_by_id(timer_t id)
 158 {
 159         struct signal_struct *sig = current->signal;
 160         struct hlist_head *head = &posix_timers_hashtable[hash(sig, id)];
 161
 162         return __posix_timers_find(head, sig, id);
 163 }
 164
 165 static int posix_timer_add(struct k_itimer *timer)
 166 {
 167         struct signal_struct *sig = current->signal;
 168         int first_free_id = sig->posix_timer_id;
 169         struct hlist_head *head;
 170         int ret = -ENOENT;
 171
 172         do {
 173                 spin_lock(&hash_lock);
 174                 head = &posix_timers_hashtable[hash(sig, sig->posix_timer_id)];
 175                 if (!__posix_timers_find(head, sig, sig->posix_timer_id)) {
 176                         hlist_add_head_rcu(&timer->t_hash, head);
 177                         ret = sig->posix_timer_id;
 178                 }
 179                 if (++sig->posix_timer_id < 0)
 180                         sig->posix_timer_id = 0;
 181                 if ((sig->posix_timer_id == first_free_id) && (ret == -ENOENT))
 182                         /* Loop over all possible ids completed */
 183                         ret = -EAGAIN;
 184                 spin_unlock(&hash_lock);
 185         } while (ret == -ENOENT);
 186         return ret;
 187 }
 188
 189 static inline void unlock_timer(struct k_itimer *timr, unsigned long flags)
 190 {
 191         spin_unlock_irqrestore(&timr->it_lock, flags);
 192 }
 193
 194 /* Get clock_realtime */
 195 static int posix_clock_realtime_get(clockid_t which_clock, struct timespec64 *tp)
 196 {
 197         ktime_get_real_ts64(tp);
 198         return 0;
 199 }
 200
 201 /* Set clock_realtime */
 202 static int posix_clock_realtime_set(const clockid_t which_clock,
 203                                     const struct timespec64 *tp)
 204 {
 205         return do_sys_settimeofday64(tp, NULL);
 206 }
 207
 208 static int posix_clock_realtime_adj(const clockid_t which_clock,
 209                                     struct timex *t)
 210 {
 211         return do_adjtimex(t);
 212 }
 213
 214 /*
 215  * Get monotonic time for posix timers
 216  */
 217 static int posix_ktime_get_ts(clockid_t which_clock, struct timespec64 *tp)
 218 {
 219         ktime_get_ts64(tp);
 220         return 0;
 221 }
 222
 223 /*
 224  * Get monotonic-raw time for posix timers
 225  */
 226 static int posix_get_monotonic_raw(clockid_t which_clock, struct timespec64 *tp)
 227 {
 228         getrawmonotonic64(tp);
 229         return 0;
 230 }
 231
 232
 233 static int posix_get_realtime_coarse(clockid_t which_clock, struct timespec64 *tp)
 234 {
 235         *tp = current_kernel_time64();
 236         return 0;
 237 }
 238
 239 static int posix_get_monotonic_coarse(clockid_t which_clock,
 240                                                 struct timespec64 *tp)
 241 {
 242         *tp = get_monotonic_coarse64();
 243         return 0;
 244 }
 245
 246 static int posix_get_coarse_res(const clockid_t which_clock, struct timespec64 *tp)
 247 {
 248         *tp = ktime_to_timespec64(KTIME_LOW_RES);
 249         return 0;
 250 }
 251
 252 static int posix_get_boottime(const clockid_t which_clock, struct timespec64 *tp)
 253 {
 254         get_monotonic_boottime64(tp);
 255         return 0;
 256 }
 257
 258 static int posix_get_tai(clockid_t which_clock, struct timespec64 *tp)
 259 {
 260         timekeeping_clocktai64(tp);
 261         return 0;
 262 }
 263
 264 static int posix_get_hrtimer_res(clockid_t which_clock, struct timespec64 *tp)
 265 {
 266         tp->tv_sec = 0;
 267         tp->tv_nsec = hrtimer_resolution;
 268         return 0;
 269 }
 270
 271 /*
 272  * Initialize everything, well, just everything in Posix clocks/timers ;)
 273  */
 274 static __init int init_posix_timers(void)
 275 {
 276         posix_timers_cache = kmem_cache_create("posix_timers_cache",
 277                                         sizeof (struct k_itimer), 0, SLAB_PANIC,
 278                                         NULL);
 279         return 0;
 280 }
 281 __initcall(init_posix_timers);
 282
 283 static void common_hrtimer_rearm(struct k_itimer *timr)
 284 {
 285         struct hrtimer *timer = &timr->it.real.timer;
 286
 287         if (!timr->it_interval)
 288                 return;
 289
 290         timr->it_overrun += (unsigned int) hrtimer_forward(timer,
 291                                                 timer->base->get_time(),
 292                                                 timr->it_interval);
 293         hrtimer_restart(timer);
 294 }
 295
 296 /*
 297  * This function is exported for use by the signal deliver code.  It is
 298  * called just prior to the info block being released and passes that
 299  * block to us.  It's function is to update the overrun entry AND to
 300  * restart the timer.  It should only be called if the timer is to be
 301  * restarted (i.e. we have flagged this in the sys_private entry of the
 302  * info block).
 303  *
 304  * To protect against the timer going away while the interrupt is queued,
 305  * we require that the it_requeue_pending flag be set.
 306  */
 307 void posixtimer_rearm(struct siginfo *info)
 308 {
 309         struct k_itimer *timr;
 310         unsigned long flags;
 311
 312         timr = lock_timer(info->si_tid, &flags);
 313         if (!timr)
 314                 return;
 315
 316         if (timr->it_requeue_pending == info->si_sys_private) {
 317                 timr->kclock->timer_rearm(timr);
 318
 319                 timr->it_active = 1;
 320                 timr->it_overrun_last = timr->it_overrun;
 321                 timr->it_overrun = -1;
 322                 ++timr->it_requeue_pending;
 323
 324                 info->si_overrun += timr->it_overrun_last;
 325         }
 326
 327         unlock_timer(timr, flags);
 328 }
 329
 330 int posix_timer_event(struct k_itimer *timr, int si_private)
 331 {
 332         struct task_struct *task;
 333         int shared, ret = -1;
 334         /*
 335          * FIXME: if ->sigq is queued we can race with
 336          * dequeue_signal()->posixtimer_rearm().
 337          *
 338          * If dequeue_signal() sees the "right" value of
 339          * si_sys_private it calls posixtimer_rearm().
 340          * We re-queue ->sigq and drop ->it_lock().
 341          * posixtimer_rearm() locks the timer
 342          * and re-schedules it while ->sigq is pending.
 343          * Not really bad, but not that we want.
 344          */
 345         timr->sigq->info.si_sys_private = si_private;
 346
 347         rcu_read_lock();
 348         task = pid_task(timr->it_pid, PIDTYPE_PID);
 349         if (task) {
 350                 shared = !(timr->it_sigev_notify & SIGEV_THREAD_ID);
 351                 ret = send_sigqueue(timr->sigq, task, shared);
 352         }
 353         rcu_read_unlock();
 354         /* If we failed to send the signal the timer stops. */
 355         return ret > 0;
 356 }
 357
 358 /*
 359  * This function gets called when a POSIX.1b interval timer expires.  It
 360  * is used as a callback from the kernel internal timer.  The
 361  * run_timer_list code ALWAYS calls with interrupts on.
 362
 363  * This code is for CLOCK_REALTIME* and CLOCK_MONOTONIC* timers.
 364  */
 365 static enum hrtimer_restart posix_timer_fn(struct hrtimer *timer)
 366 {
 367         struct k_itimer *timr;
 368         unsigned long flags;
 369         int si_private = 0;
 370         enum hrtimer_restart ret = HRTIMER_NORESTART;
 371
 372         timr = container_of(timer, struct k_itimer, it.real.timer);
 373         spin_lock_irqsave(&timr->it_lock, flags);
 374
 375         timr->it_active = 0;
 376         if (timr->it_interval != 0)
 377                 si_private = ++timr->it_requeue_pending;
 378
 379         if (posix_timer_event(timr, si_private)) {
 380                 /*
 381                  * signal was not sent because of sig_ignor
 382                  * we will not get a call back to restart it AND
 383                  * it should be restarted.
 384                  */
 385                 if (timr->it_interval != 0) {
 386                         ktime_t now = hrtimer_cb_get_time(timer);
 387
 388                         /*
 389                          * FIXME: What we really want, is to stop this
 390                          * timer completely and restart it in case the
 391                          * SIG_IGN is removed. This is a non trivial
 392                          * change which involves sighand locking
 393                          * (sigh !), which we don't want to do late in
 394                          * the release cycle.
 395                          *
 396                          * For now we just let timers with an interval
 397                          * less than a jiffie expire every jiffie to
 398                          * avoid softirq starvation in case of SIG_IGN
 399                          * and a very small interval, which would put
 400                          * the timer right back on the softirq pending
 401                          * list. By moving now ahead of time we trick
 402                          * hrtimer_forward() to expire the timer
 403                          * later, while we still maintain the overrun
 404                          * accuracy, but have some inconsistency in
 405                          * the timer_gettime() case. This is at least
 406                          * better than a starved softirq. A more
 407                          * complex fix which solves also another related
 408                          * inconsistency is already in the pipeline.
 409                          */
 410 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
 411                         {
 412                                 ktime_t kj = NSEC_PER_SEC / HZ;
 413
 414                                 if (timr->it_interval < kj)
 415                                         now = ktime_add(now, kj);
 416                         }
 417 #endif
 418                         timr->it_overrun += (unsigned int)
 419                                 hrtimer_forward(timer, now,
 420                                                 timr->it_interval);
 421                         ret = HRTIMER_RESTART;
 422                         ++timr->it_requeue_pending;
 423                         timr->it_active = 1;
 424                 }
 425         }
 426
 427         unlock_timer(timr, flags);
 428         return ret;
 429 }
 430
 431 static struct pid *good_sigevent(sigevent_t * event)
 432 {
 433         struct task_struct *rtn = current->group_leader;
 434
 435         if ((event->sigev_notify & SIGEV_THREAD_ID ) &&
 436                 (!(rtn = find_task_by_vpid(event->sigev_notify_thread_id)) ||
 437                  !same_thread_group(rtn, current) ||
 438                  (event->sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) != SIGEV_SIGNAL))
 439                 return NULL;
 440
 441         if (((event->sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) != SIGEV_NONE) &&
 442             ((event->sigev_signo <= 0) || (event->sigev_signo > SIGRTMAX)))
 443                 return NULL;
 444
 445         return task_pid(rtn);
 446 }
 447
 448 static struct k_itimer * alloc_posix_timer(void)
 449 {
 450         struct k_itimer *tmr;
 451         tmr = kmem_cache_zalloc(posix_timers_cache, GFP_KERNEL);
 452         if (!tmr)
 453                 return tmr;
 454         if (unlikely(!(tmr->sigq = sigqueue_alloc()))) {
 455                 kmem_cache_free(posix_timers_cache, tmr);
 456                 return NULL;
 457         }
 458         memset(&tmr->sigq->info, 0, sizeof(siginfo_t));
 459         return tmr;
 460 }
 461
 462 static void k_itimer_rcu_free(struct rcu_head *head)
 463 {
 464         struct k_itimer *tmr = container_of(head, struct k_itimer, it.rcu);
 465
 466         kmem_cache_free(posix_timers_cache, tmr);
 467 }
 468
 469 #define IT_ID_SET       1
 470 #define IT_ID_NOT_SET   0
 471 static void release_posix_timer(struct k_itimer *tmr, int it_id_set)
 472 {
 473         if (it_id_set) {
 474                 unsigned long flags;
 475                 spin_lock_irqsave(&hash_lock, flags);
 476                 hlist_del_rcu(&tmr->t_hash);
 477                 spin_unlock_irqrestore(&hash_lock, flags);
 478         }
 479         put_pid(tmr->it_pid);
 480         sigqueue_free(tmr->sigq);
 481         call_rcu(&tmr->it.rcu, k_itimer_rcu_free);
 482 }
 483
 484 static int common_timer_create(struct k_itimer *new_timer)
 485 {
 486         hrtimer_init(&new_timer->it.real.timer, new_timer->it_clock, 0);
 487         return 0;
 488 }
 489
 490 /* Create a POSIX.1b interval timer. */
 491
 492 SYSCALL_DEFINE3(timer_create, const clockid_t, which_clock,
 493                 struct sigevent __user *, timer_event_spec,
 494                 timer_t __user *, created_timer_id)
 495 {
 496         const struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
 497         struct k_itimer *new_timer;
 498         int error, new_timer_id;
 499         sigevent_t event;
 500         int it_id_set = IT_ID_NOT_SET;
 501
 502         if (!kc)
 503                 return -EINVAL;
 504         if (!kc->timer_create)
 505                 return -EOPNOTSUPP;
 506
 507         new_timer = alloc_posix_timer();
 508         if (unlikely(!new_timer))
 509                 return -EAGAIN;
 510
 511         spin_lock_init(&new_timer->it_lock);
 512         new_timer_id = posix_timer_add(new_timer);
 513         if (new_timer_id < 0) {
 514                 error = new_timer_id;
 515                 goto out;
 516         }
 517
 518         it_id_set = IT_ID_SET;
 519         new_timer->it_id = (timer_t) new_timer_id;
 520         new_timer->it_clock = which_clock;
 521         new_timer->kclock = kc;
 522         new_timer->it_overrun = -1;
 523
 524         if (timer_event_spec) {
 525                 if (copy_from_user(&event, timer_event_spec, sizeof (event))) {
 526                         error = -EFAULT;
 527                         goto out;
 528                 }
 529                 rcu_read_lock();
 530                 new_timer->it_pid = get_pid(good_sigevent(&event));
 531                 rcu_read_unlock();
 532                 if (!new_timer->it_pid) {
 533                         error = -EINVAL;
 534                         goto out;
 535                 }
 536         } else {
 537                 memset(&event.sigev_value, 0, sizeof(event.sigev_value));
 538                 event.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
 539                 event.sigev_signo = SIGALRM;
 540                 event.sigev_value.sival_int = new_timer->it_id;
 541                 new_timer->it_pid = get_pid(task_tgid(current));
 542         }
 543
 544         new_timer->it_sigev_notify     = event.sigev_notify;
 545         new_timer->sigq->info.si_signo = event.sigev_signo;
 546         new_timer->sigq->info.si_value = event.sigev_value;
 547         new_timer->sigq->info.si_tid   = new_timer->it_id;
 548         new_timer->sigq->info.si_code  = SI_TIMER;
 549
 550         if (copy_to_user(created_timer_id,
 551                          &new_timer_id, sizeof (new_timer_id))) {
 552                 error = -EFAULT;
 553                 goto out;
 554         }
 555
 556         error = kc->timer_create(new_timer);
 557         if (error)
 558                 goto out;
 559
 560         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
 561         new_timer->it_signal = current->signal;
 562         list_add(&new_timer->list, &current->signal->posix_timers);
 563         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
 564
 565         return 0;
 566         /*
 567          * In the case of the timer belonging to another task, after
 568          * the task is unlocked, the timer is owned by the other task
 569          * and may cease to exist at any time.  Don't use or modify
 570          * new_timer after the unlock call.
 571          */
 572 out:
 573         release_posix_timer(new_timer, it_id_set);
 574         return error;
 575 }
 576
 577 /*
 578  * Locking issues: We need to protect the result of the id look up until
 579  * we get the timer locked down so it is not deleted under us.  The
 580  * removal is done under the idr spinlock so we use that here to bridge
 581  * the find to the timer lock.  To avoid a dead lock, the timer id MUST
 582  * be release with out holding the timer lock.
 583  */
 584 static struct k_itimer *__lock_timer(timer_t timer_id, unsigned long *flags)
 585 {
 586         struct k_itimer *timr;
 587
 588         /*
 589          * timer_t could be any type >= int and we want to make sure any
 590          * @timer_id outside positive int range fails lookup.
 591          */
 592         if ((unsigned long long)timer_id > INT_MAX)
 593                 return NULL;
 594
 595         rcu_read_lock();
 596         timr = posix_timer_by_id(timer_id);
 597         if (timr) {
 598                 spin_lock_irqsave(&timr->it_lock, *flags);
 599                 if (timr->it_signal == current->signal) {
 600                         rcu_read_unlock();
 601                         return timr;
 602                 }
 603                 spin_unlock_irqrestore(&timr->it_lock, *flags);
 604         }
 605         rcu_read_unlock();
 606
 607         return NULL;
 608 }
 609
 610 static ktime_t common_hrtimer_remaining(struct k_itimer *timr, ktime_t now)
 611 {
 612         struct hrtimer *timer = &timr->it.real.timer;
 613
 614         return __hrtimer_expires_remaining_adjusted(timer, now);
 615 }
 616
 617 static int common_hrtimer_forward(struct k_itimer *timr, ktime_t now)
 618 {
 619         struct hrtimer *timer = &timr->it.real.timer;
 620
 621         return (int)hrtimer_forward(timer, now, timr->it_interval);
 622 }
 623
 624 /*
 625  * Get the time remaining on a POSIX.1b interval timer.  This function
 626  * is ALWAYS called with spin_lock_irq on the timer, thus it must not
 627  * mess with irq.
 628  *
 629  * We have a couple of messes to clean up here.  First there is the case
 630  * of a timer that has a requeue pending.  These timers should appear to
 631  * be in the timer list with an expiry as if we were to requeue them
 632  * now.
 633  *
 634  * The second issue is the SIGEV_NONE timer which may be active but is
 635  * not really ever put in the timer list (to save system resources).
 636  * This timer may be expired, and if so, we will do it here.  Otherwise
 637  * it is the same as a requeue pending timer WRT to what we should
 638  * report.
 639  */
 640 static void
 641 common_timer_get(struct k_itimer *timr, struct itimerspec64 *cur_setting)
 642 {
 643         const struct k_clock *kc = timr->kclock;
 644         ktime_t now, remaining, iv;
 645         struct timespec64 ts64;
 646         bool sig_none;
 647
 648         memset(cur_setting, 0, sizeof(*cur_setting));
 649
 650         sig_none = (timr->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) != SIGEV_NONE;
 651         iv = timr->it_interval;
 652
 653         /* interval timer ? */
 654         if (iv) {
 655                 cur_setting->it_interval = ktime_to_timespec64(iv);
 656         } else if (!timr->it_active) {
 657                 /*
 658                  * SIGEV_NONE oneshot timers are never queued. Check them
 659                  * below.
 660                  */
 661                 if (!sig_none)
 662                         return;
 663         }
 664
 665         /*
 666          * The timespec64 based conversion is suboptimal, but it's not
 667          * worth to implement yet another callback.
 668          */
 669         kc->clock_get(timr->it_clock, &ts64);
 670         now = timespec64_to_ktime(ts64);
 671
 672         /*
 673          * When a requeue is pending or this is a SIGEV_NONE timer move the
 674          * expiry time forward by intervals, so expiry is > now.
 675          */
 676         if (iv && (timr->it_requeue_pending & REQUEUE_PENDING || sig_none))
 677                 timr->it_overrun += kc->timer_forward(timr, now);
 678
 679         remaining = kc->timer_remaining(timr, now);
 680         /* Return 0 only, when the timer is expired and not pending */
 681         if (remaining <= 0) {
 682                 /*
 683                  * A single shot SIGEV_NONE timer must return 0, when
 684                  * it is expired !
 685                  */
 686                 if (!sig_none)
 687                         cur_setting->it_value.tv_nsec = 1;
 688         } else {
 689                 cur_setting->it_value = ktime_to_timespec64(remaining);
 690         }
 691 }
 692
 693 /* Get the time remaining on a POSIX.1b interval timer. */
 694 SYSCALL_DEFINE2(timer_gettime, timer_t, timer_id,
 695                 struct itimerspec __user *, setting)
 696 {
 697         struct itimerspec64 cur_setting64;
 698         struct itimerspec cur_setting;
 699         struct k_itimer *timr;
 700         const struct k_clock *kc;
 701         unsigned long flags;
 702         int ret = 0;
 703
 704         timr = lock_timer(timer_id, &flags);
 705         if (!timr)
 706                 return -EINVAL;
 707
 708         kc = timr->kclock;
 709         if (WARN_ON_ONCE(!kc || !kc->timer_get))
 710                 ret = -EINVAL;
 711         else
 712                 kc->timer_get(timr, &cur_setting64);
 713
 714         unlock_timer(timr, flags);
 715
 716         cur_setting = itimerspec64_to_itimerspec(&cur_setting64);
 717         if (!ret && copy_to_user(setting, &cur_setting, sizeof (cur_setting)))
 718                 return -EFAULT;
 719
 720         return ret;
 721 }
 722
 723 /*
 724  * Get the number of overruns of a POSIX.1b interval timer.  This is to
 725  * be the overrun of the timer last delivered.  At the same time we are
 726  * accumulating overruns on the next timer.  The overrun is frozen when
 727  * the signal is delivered, either at the notify time (if the info block
 728  * is not queued) or at the actual delivery time (as we are informed by
 729  * the call back to posixtimer_rearm().  So all we need to do is
 730  * to pick up the frozen overrun.
 731  */
 732 SYSCALL_DEFINE1(timer_getoverrun, timer_t, timer_id)
 733 {
 734         struct k_itimer *timr;
 735         int overrun;
 736         unsigned long flags;
 737
 738         timr = lock_timer(timer_id, &flags);
 739         if (!timr)
 740                 return -EINVAL;
 741
 742         overrun = timr->it_overrun_last;
 743         unlock_timer(timr, flags);
 744
 745         return overrun;
 746 }
 747
 748 /* Set a POSIX.1b interval timer. */
 749 /* timr->it_lock is taken. */
 750 static int
 751 common_timer_set(struct k_itimer *timr, int flags,
 752                  struct itimerspec64 *new_setting, struct itimerspec64 *old_setting)
 753 {
 754         struct hrtimer *timer = &timr->it.real.timer;
 755         enum hrtimer_mode mode;
 756
 757         if (old_setting)
 758                 common_timer_get(timr, old_setting);
 759
 760         /* disable the timer */
 761         timr->it_interval = 0;
 762         /*
 763          * careful here.  If smp we could be in the "fire" routine which will
 764          * be spinning as we hold the lock.  But this is ONLY an SMP issue.
 765          */
 766         if (hrtimer_try_to_cancel(timer) < 0)
 767                 return TIMER_RETRY;
 768
 769         timr->it_active = 0;
 770         timr->it_requeue_pending = (timr->it_requeue_pending + 2) &
 771                 ~REQUEUE_PENDING;
 772         timr->it_overrun_last = 0;
 773
 774         /* switch off the timer when it_value is zero */
 775         if (!new_setting->it_value.tv_sec && !new_setting->it_value.tv_nsec)
 776                 return 0;
 777
 778         mode = flags & TIMER_ABSTIME ? HRTIMER_MODE_ABS : HRTIMER_MODE_REL;
 779         hrtimer_init(&timr->it.real.timer, timr->it_clock, mode);
 780         timr->it.real.timer.function = posix_timer_fn;
 781
 782         hrtimer_set_expires(timer, timespec64_to_ktime(new_setting->it_value));
 783
 784         /* Convert interval */
 785         timr->it_interval = timespec64_to_ktime(new_setting->it_interval);
 786
 787         /* SIGEV_NONE timers are not queued ! See common_timer_get */
 788         if (((timr->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) == SIGEV_NONE)) {
 789                 /* Setup correct expiry time for relative timers */
 790                 if (mode == HRTIMER_MODE_REL) {
 791                         hrtimer_add_expires(timer, timer->base->get_time());
 792                 }
 793                 return 0;
 794         }
 795
 796         timr->it_active = 1;
 797         hrtimer_start_expires(timer, mode);
 798         return 0;
 799 }
 800
 801 /* Set a POSIX.1b interval timer */
 802 SYSCALL_DEFINE4(timer_settime, timer_t, timer_id, int, flags,
 803                 const struct itimerspec __user *, new_setting,
 804                 struct itimerspec __user *, old_setting)
 805 {
 806         struct itimerspec64 new_spec64, old_spec64;
 807         struct itimerspec64 *rtn = old_setting ? &old_spec64 : NULL;
 808         struct itimerspec new_spec, old_spec;
 809         struct k_itimer *timr;
 810         unsigned long flag;
 811         const struct k_clock *kc;
 812         int error = 0;
 813
 814         if (!new_setting)
 815                 return -EINVAL;
 816
 817         if (copy_from_user(&new_spec, new_setting, sizeof (new_spec)))
 818                 return -EFAULT;
 819         new_spec64 = itimerspec_to_itimerspec64(&new_spec);
 820
 821         if (!timespec64_valid(&new_spec64.it_interval) ||
 822             !timespec64_valid(&new_spec64.it_value))
 823                 return -EINVAL;
 824 retry:
 825         timr = lock_timer(timer_id, &flag);
 826         if (!timr)
 827                 return -EINVAL;
 828
 829         kc = timr->kclock;
 830         if (WARN_ON_ONCE(!kc || !kc->timer_set))
 831                 error = -EINVAL;
 832         else
 833                 error = kc->timer_set(timr, flags, &new_spec64, rtn);
 834
 835         unlock_timer(timr, flag);
 836         if (error == TIMER_RETRY) {
 837                 rtn = NULL;     // We already got the old time...
 838                 goto retry;
 839         }
 840
 841         old_spec = itimerspec64_to_itimerspec(&old_spec64);
 842         if (old_setting && !error &&
 843             copy_to_user(old_setting, &old_spec, sizeof (old_spec)))
 844                 error = -EFAULT;
 845
 846         return error;
 847 }
 848
 849 static int common_timer_del(struct k_itimer *timer)
 850 {
 851         timer->it_interval = 0;
 852
 853         if (hrtimer_try_to_cancel(&timer->it.real.timer) < 0)
 854                 return TIMER_RETRY;
 855         timer->it_active = 0;
 856         return 0;
 857 }
 858
 859 static inline int timer_delete_hook(struct k_itimer *timer)
 860 {
 861         const struct k_clock *kc = timer->kclock;
 862
 863         if (WARN_ON_ONCE(!kc || !kc->timer_del))
 864                 return -EINVAL;
 865         return kc->timer_del(timer);
 866 }
 867
 868 /* Delete a POSIX.1b interval timer. */
 869 SYSCALL_DEFINE1(timer_delete, timer_t, timer_id)
 870 {
 871         struct k_itimer *timer;
 872         unsigned long flags;
 873
 874 retry_delete:
 875         timer = lock_timer(timer_id, &flags);
 876         if (!timer)
 877                 return -EINVAL;
 878
 879         if (timer_delete_hook(timer) == TIMER_RETRY) {
 880                 unlock_timer(timer, flags);
 881                 goto retry_delete;
 882         }
 883
 884         spin_lock(&current->sighand->siglock);
 885         list_del(&timer->list);
 886         spin_unlock(&current->sighand->siglock);
 887         /*
 888          * This keeps any tasks waiting on the spin lock from thinking
 889          * they got something (see the lock code above).
 890          */
 891         timer->it_signal = NULL;
 892
 893         unlock_timer(timer, flags);
 894         release_posix_timer(timer, IT_ID_SET);
 895         return 0;
 896 }
 897
 898 /*
 899  * return timer owned by the process, used by exit_itimers
 900  */
 901 static void itimer_delete(struct k_itimer *timer)
 902 {
 903         unsigned long flags;
 904
 905 retry_delete:
 906         spin_lock_irqsave(&timer->it_lock, flags);
 907
 908         if (timer_delete_hook(timer) == TIMER_RETRY) {
 909                 unlock_timer(timer, flags);
 910                 goto retry_delete;
 911         }
 912         list_del(&timer->list);
 913         /*
 914          * This keeps any tasks waiting on the spin lock from thinking
 915          * they got something (see the lock code above).
 916          */
 917         timer->it_signal = NULL;
 918
 919         unlock_timer(timer, flags);
 920         release_posix_timer(timer, IT_ID_SET);
 921 }
 922
 923 /*
 924  * This is called by do_exit or de_thread, only when there are no more
 925  * references to the shared signal_struct.
 926  */
 927 void exit_itimers(struct signal_struct *sig)
 928 {
 929         struct k_itimer *tmr;
 930
 931         while (!list_empty(&sig->posix_timers)) {
 932                 tmr = list_entry(sig->posix_timers.next, struct k_itimer, list);
 933                 itimer_delete(tmr);
 934         }
 935 }
 936
 937 SYSCALL_DEFINE2(clock_settime, const clockid_t, which_clock,
 938                 const struct timespec __user *, tp)
 939 {
 940         const struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
 941         struct timespec64 new_tp64;
 942         struct timespec new_tp;
 943
 944         if (!kc || !kc->clock_set)
 945                 return -EINVAL;
 946
 947         if (copy_from_user(&new_tp, tp, sizeof (*tp)))
 948                 return -EFAULT;
 949         new_tp64 = timespec_to_timespec64(new_tp);
 950
 951         return kc->clock_set(which_clock, &new_tp64);
 952 }
 953
 954 SYSCALL_DEFINE2(clock_gettime, const clockid_t, which_clock,
 955                 struct timespec __user *,tp)
 956 {
 957         const struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
 958         struct timespec64 kernel_tp64;
 959         struct timespec kernel_tp;
 960         int error;
 961
 962         if (!kc)
 963                 return -EINVAL;
 964
 965         error = kc->clock_get(which_clock, &kernel_tp64);
 966         kernel_tp = timespec64_to_timespec(kernel_tp64);
 967
 968         if (!error && copy_to_user(tp, &kernel_tp, sizeof (kernel_tp)))
 969                 error = -EFAULT;
 970
 971         return error;
 972 }
 973
 974 SYSCALL_DEFINE2(clock_adjtime, const clockid_t, which_clock,
 975                 struct timex __user *, utx)
 976 {
 977         const struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
 978         struct timex ktx;
 979         int err;
 980
 981         if (!kc)
 982                 return -EINVAL;
 983         if (!kc->clock_adj)
 984                 return -EOPNOTSUPP;
 985
 986         if (copy_from_user(&ktx, utx, sizeof(ktx)))
 987                 return -EFAULT;
 988
 989         err = kc->clock_adj(which_clock, &ktx);
 990
 991         if (err >= 0 && copy_to_user(utx, &ktx, sizeof(ktx)))
 992                 return -EFAULT;
 993
 994         return err;
 995 }
 996
 997 SYSCALL_DEFINE2(clock_getres, const clockid_t, which_clock,
 998                 struct timespec __user *, tp)
 999 {
1000         const struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1001         struct timespec64 rtn_tp64;
1002         struct timespec rtn_tp;
1003         int error;
1004
1005         if (!kc)
1006                 return -EINVAL;
1007
1008         error = kc->clock_getres(which_clock, &rtn_tp64);
1009         rtn_tp = timespec64_to_timespec(rtn_tp64);
1010
1011         if (!error && tp && copy_to_user(tp, &rtn_tp, sizeof (rtn_tp)))
1012                 error = -EFAULT;
1013
1014         return error;
1015 }
1016
1017 /*
1018  * nanosleep for monotonic and realtime clocks
1019  */
1020 static int common_nsleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1021                          struct timespec64 *tsave, struct timespec __user *rmtp)
1022 {
1023         return hrtimer_nanosleep(tsave, rmtp, flags & TIMER_ABSTIME ?
1024                                  HRTIMER_MODE_ABS : HRTIMER_MODE_REL,
1025                                  which_clock);
1026 }
1027
1028 SYSCALL_DEFINE4(clock_nanosleep, const clockid_t, which_clock, int, flags,
1029                 const struct timespec __user *, rqtp,
1030                 struct timespec __user *, rmtp)
1031 {
1032         const struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1033         struct timespec64 t64;
1034         struct timespec t;
1035
1036         if (!kc)
1037                 return -EINVAL;
1038         if (!kc->nsleep)
1039                 return -ENANOSLEEP_NOTSUP;
1040
1041         if (copy_from_user(&t, rqtp, sizeof (struct timespec)))
1042                 return -EFAULT;
1043
1044         t64 = timespec_to_timespec64(t);
1045         if (!timespec64_valid(&t64))
1046                 return -EINVAL;
1047
1048         return kc->nsleep(which_clock, flags, &t64, rmtp);
1049 }
1050
1051 /*
1052  * This will restart clock_nanosleep. This is required only by
1053  * compat_clock_nanosleep_restart for now.
1054  */
1055 long clock_nanosleep_restart(struct restart_block *restart_block)
1056 {
1057         clockid_t which_clock = restart_block->nanosleep.clockid;
1058         const struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1059
1060         if (WARN_ON_ONCE(!kc || !kc->nsleep_restart))
1061                 return -EINVAL;
1062
1063         return kc->nsleep_restart(restart_block);
1064 }
1065
1066 static const struct k_clock clock_realtime = {
1067         .clock_getres   = posix_get_hrtimer_res,
1068         .clock_get      = posix_clock_realtime_get,
1069         .clock_set      = posix_clock_realtime_set,
1070         .clock_adj      = posix_clock_realtime_adj,
1071         .nsleep         = common_nsleep,
1072         .nsleep_restart = hrtimer_nanosleep_restart,
1073         .timer_create   = common_timer_create,
1074         .timer_set      = common_timer_set,
1075         .timer_get      = common_timer_get,
1076         .timer_del      = common_timer_del,
1077         .timer_rearm    = common_hrtimer_rearm,
1078         .timer_forward  = common_hrtimer_forward,
1079         .timer_remaining= common_hrtimer_remaining,
1080 };
1081
1082 static const struct k_clock clock_monotonic = {
1083         .clock_getres   = posix_get_hrtimer_res,
1084         .clock_get      = posix_ktime_get_ts,
1085         .nsleep         = common_nsleep,
1086         .nsleep_restart = hrtimer_nanosleep_restart,
1087         .timer_create   = common_timer_create,
1088         .timer_set      = common_timer_set,
1089         .timer_get      = common_timer_get,
1090         .timer_del      = common_timer_del,
1091         .timer_rearm    = common_hrtimer_rearm,
1092         .timer_forward  = common_hrtimer_forward,
1093         .timer_remaining= common_hrtimer_remaining,
1094 };
1095
1096 static const struct k_clock clock_monotonic_raw = {
1097         .clock_getres   = posix_get_hrtimer_res,
1098         .clock_get      = posix_get_monotonic_raw,
1099 };
1100
1101 static const struct k_clock clock_realtime_coarse = {
1102         .clock_getres   = posix_get_coarse_res,
1103         .clock_get      = posix_get_realtime_coarse,
1104 };
1105
1106 static const struct k_clock clock_monotonic_coarse = {
1107         .clock_getres   = posix_get_coarse_res,
1108         .clock_get      = posix_get_monotonic_coarse,
1109 };
1110
1111 static const struct k_clock clock_tai = {
1112         .clock_getres   = posix_get_hrtimer_res,
1113         .clock_get      = posix_get_tai,
1114         .nsleep         = common_nsleep,
1115         .nsleep_restart = hrtimer_nanosleep_restart,
1116         .timer_create   = common_timer_create,
1117         .timer_set      = common_timer_set,
1118         .timer_get      = common_timer_get,
1119         .timer_del      = common_timer_del,
1120         .timer_rearm    = common_hrtimer_rearm,
1121         .timer_forward  = common_hrtimer_forward,
1122         .timer_remaining= common_hrtimer_remaining,
1123 };
1124
1125 static const struct k_clock clock_boottime = {
1126         .clock_getres   = posix_get_hrtimer_res,
1127         .clock_get      = posix_get_boottime,
1128         .nsleep         = common_nsleep,
1129         .nsleep_restart = hrtimer_nanosleep_restart,
1130         .timer_create   = common_timer_create,
1131         .timer_set      = common_timer_set,
1132         .timer_get      = common_timer_get,
1133         .timer_del      = common_timer_del,
1134         .timer_rearm    = common_hrtimer_rearm,
1135         .timer_forward  = common_hrtimer_forward,
1136         .timer_remaining= common_hrtimer_remaining,
1137 };
1138
1139 static const struct k_clock * const posix_clocks[] = {
1140         [CLOCK_REALTIME]                = &clock_realtime,
1141         [CLOCK_MONOTONIC]               = &clock_monotonic,
1142         [CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID]      = &clock_process,
1143         [CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID]       = &clock_thread,
1144         [CLOCK_MONOTONIC_RAW]           = &clock_monotonic_raw,
1145         [CLOCK_REALTIME_COARSE]         = &clock_realtime_coarse,
1146         [CLOCK_MONOTONIC_COARSE]        = &clock_monotonic_coarse,
1147         [CLOCK_BOOTTIME]                = &clock_boottime,
1148         [CLOCK_REALTIME_ALARM]          = &alarm_clock,
1149         [CLOCK_BOOTTIME_ALARM]          = &alarm_clock,
1150         [CLOCK_TAI]                     = &clock_tai,
1151 };
1152
1153 static const struct k_clock *clockid_to_kclock(const clockid_t id)
1154 {
1155         if (id < 0)
1156                 return (id & CLOCKFD_MASK) == CLOCKFD ?
1157                         &clock_posix_dynamic : &clock_posix_cpu;
1158
1159         if (id >= ARRAY_SIZE(posix_clocks) || !posix_clocks[id])
1160                 return NULL;
1161         return posix_clocks[id];
1162 }