sys/kern/kern_time.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
   5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  16  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  17  *    without specific prior written permission.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  29  * SUCH DAMAGE.
  30  *
  31  *      @(#)kern_time.c 8.1 (Berkeley) 6/10/93
  32  */
  33
  34 #include <sys/cdefs.h>
  35 __FBSDID("$FreeBSD$");
  36
  37 #include "opt_ktrace.h"
  38
  39 #include <sys/param.h>
  40 #include <sys/systm.h>
  41 #include <sys/limits.h>
  42 #include <sys/clock.h>
  43 #include <sys/lock.h>
  44 #include <sys/mutex.h>
  45 #include <sys/sysproto.h>
  46 #include <sys/eventhandler.h>
  47 #include <sys/resourcevar.h>
  48 #include <sys/signalvar.h>
  49 #include <sys/kernel.h>
  50 #include <sys/sleepqueue.h>
  51 #include <sys/syscallsubr.h>
  52 #include <sys/sysctl.h>
  53 #include <sys/sysent.h>
  54 #include <sys/priv.h>
  55 #include <sys/proc.h>
  56 #include <sys/posix4.h>
  57 #include <sys/time.h>
  58 #include <sys/timers.h>
  59 #include <sys/timetc.h>
  60 #include <sys/vnode.h>
  61 #ifdef KTRACE
  62 #include <sys/ktrace.h>
  63 #endif
  64
  65 #include <vm/vm.h>
  66 #include <vm/vm_extern.h>
  67
  68 #define MAX_CLOCKS      (CLOCK_MONOTONIC+1)
  69 #define CPUCLOCK_BIT            0x80000000
  70 #define CPUCLOCK_PROCESS_BIT    0x40000000
  71 #define CPUCLOCK_ID_MASK        (~(CPUCLOCK_BIT|CPUCLOCK_PROCESS_BIT))
  72 #define MAKE_THREAD_CPUCLOCK(tid)       (CPUCLOCK_BIT|(tid))
  73 #define MAKE_PROCESS_CPUCLOCK(pid)      \
  74         (CPUCLOCK_BIT|CPUCLOCK_PROCESS_BIT|(pid))
  75
  76 static struct kclock    posix_clocks[MAX_CLOCKS];
  77 static uma_zone_t       itimer_zone = NULL;
  78
  79 /*
  80  * Time of day and interval timer support.
  81  *
  82  * These routines provide the kernel entry points to get and set
  83  * the time-of-day and per-process interval timers.  Subroutines
  84  * here provide support for adding and subtracting timeval structures
  85  * and decrementing interval timers, optionally reloading the interval
  86  * timers when they expire.
  87  */
  88
  89 static int      settime(struct thread *, struct timeval *);
  90 static void     timevalfix(struct timeval *);
  91 static int      user_clock_nanosleep(struct thread *td, clockid_t clock_id,
  92                     int flags, const struct timespec *ua_rqtp,
  93                     struct timespec *ua_rmtp);
  94
  95 static void     itimer_start(void);
  96 static int      itimer_init(void *, int, int);
  97 static void     itimer_fini(void *, int);
  98 static void     itimer_enter(struct itimer *);
  99 static void     itimer_leave(struct itimer *);
 100 static struct itimer *itimer_find(struct proc *, int);
 101 static void     itimers_alloc(struct proc *);
 102 static void     itimers_event_hook_exec(void *arg, struct proc *p, struct image_params *imgp);
 103 static void     itimers_event_hook_exit(void *arg, struct proc *p);
 104 static int      realtimer_create(struct itimer *);
 105 static int      realtimer_gettime(struct itimer *, struct itimerspec *);
 106 static int      realtimer_settime(struct itimer *, int,
 107                         struct itimerspec *, struct itimerspec *);
 108 static int      realtimer_delete(struct itimer *);
 109 static void     realtimer_clocktime(clockid_t, struct timespec *);
 110 static void     realtimer_expire(void *);
 111
 112 int             register_posix_clock(int, struct kclock *);
 113 void            itimer_fire(struct itimer *it);
 114 int             itimespecfix(struct timespec *ts);
 115
 116 #define CLOCK_CALL(clock, call, arglist)                \
 117         ((*posix_clocks[clock].call) arglist)
 118
 119 SYSINIT(posix_timer, SI_SUB_P1003_1B, SI_ORDER_FIRST+4, itimer_start, NULL);
 120
 121
 122 static int
 123 settime(struct thread *td, struct timeval *tv)
 124 {
 125         struct timeval delta, tv1, tv2;
 126         static struct timeval maxtime, laststep;
 127         struct timespec ts;
 128
 129         microtime(&tv1);
 130         delta = *tv;
 131         timevalsub(&delta, &tv1);
 132
 133         /*
 134          * If the system is secure, we do not allow the time to be
 135          * set to a value earlier than 1 second less than the highest
 136          * time we have yet seen. The worst a miscreant can do in
 137          * this circumstance is "freeze" time. He couldn't go
 138          * back to the past.
 139          *
 140          * We similarly do not allow the clock to be stepped more
 141          * than one second, nor more than once per second. This allows
 142          * a miscreant to make the clock march double-time, but no worse.
 143          */
 144         if (securelevel_gt(td->td_ucred, 1) != 0) {
 145                 if (delta.tv_sec < 0 || delta.tv_usec < 0) {
 146                         /*
 147                          * Update maxtime to latest time we've seen.
 148                          */
 149                         if (tv1.tv_sec > maxtime.tv_sec)
 150                                 maxtime = tv1;
 151                         tv2 = *tv;
 152                         timevalsub(&tv2, &maxtime);
 153                         if (tv2.tv_sec < -1) {
 154                                 tv->tv_sec = maxtime.tv_sec - 1;
 155                                 printf("Time adjustment clamped to -1 second\n");
 156                         }
 157                 } else {
 158                         if (tv1.tv_sec == laststep.tv_sec)
 159                                 return (EPERM);
 160                         if (delta.tv_sec > 1) {
 161                                 tv->tv_sec = tv1.tv_sec + 1;
 162                                 printf("Time adjustment clamped to +1 second\n");
 163                         }
 164                         laststep = *tv;
 165                 }
 166         }
 167
 168         ts.tv_sec = tv->tv_sec;
 169         ts.tv_nsec = tv->tv_usec * 1000;
 170         tc_setclock(&ts);
 171         resettodr();
 172         return (0);
 173 }
 174
 175 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 176 struct clock_getcpuclockid2_args {
 177         id_t id;
 178         int which,
 179         clockid_t *clock_id;
 180 };
 181 #endif
 182 /* ARGSUSED */
 183 int
 184 sys_clock_getcpuclockid2(struct thread *td, struct clock_getcpuclockid2_args *uap)
 185 {
 186         clockid_t clk_id;
 187         int error;
 188
 189         error = kern_clock_getcpuclockid2(td, uap->id, uap->which, &clk_id);
 190         if (error == 0)
 191                 error = copyout(&clk_id, uap->clock_id, sizeof(clockid_t));
 192         return (error);
 193 }
 194
 195 int
 196 kern_clock_getcpuclockid2(struct thread *td, id_t id, int which,
 197     clockid_t *clk_id)
 198 {
 199         struct proc *p;
 200         pid_t pid;
 201         lwpid_t tid;
 202         int error;
 203
 204         switch (which) {
 205         case CPUCLOCK_WHICH_PID:
 206                 if (id != 0) {
 207                         error = pget(id, PGET_CANSEE | PGET_NOTID, &p);
 208                         if (error != 0)
 209                                 return (error);
 210                         PROC_UNLOCK(p);
 211                         pid = id;
 212                 } else {
 213                         pid = td->td_proc->p_pid;
 214                 }
 215                 *clk_id = MAKE_PROCESS_CPUCLOCK(pid);
 216                 return (0);
 217         case CPUCLOCK_WHICH_TID:
 218                 tid = id == 0 ? td->td_tid : id;
 219                 *clk_id = MAKE_THREAD_CPUCLOCK(tid);
 220                 return (0);
 221         default:
 222                 return (EINVAL);
 223         }
 224 }
 225
 226 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 227 struct clock_gettime_args {
 228         clockid_t clock_id;
 229         struct  timespec *tp;
 230 };
 231 #endif
 232 /* ARGSUSED */
 233 int
 234 sys_clock_gettime(struct thread *td, struct clock_gettime_args *uap)
 235 {
 236         struct timespec ats;
 237         int error;
 238
 239         error = kern_clock_gettime(td, uap->clock_id, &ats);
 240         if (error == 0)
 241                 error = copyout(&ats, uap->tp, sizeof(ats));
 242
 243         return (error);
 244 }
 245
 246 static inline void
 247 cputick2timespec(uint64_t runtime, struct timespec *ats)
 248 {
 249         runtime = cputick2usec(runtime);
 250         ats->tv_sec = runtime / 1000000;
 251         ats->tv_nsec = runtime % 1000000 * 1000;
 252 }
 253
 254 static void
 255 get_thread_cputime(struct thread *targettd, struct timespec *ats)
 256 {
 257         uint64_t runtime, curtime, switchtime;
 258
 259         if (targettd == NULL) { /* current thread */
 260                 critical_enter();
 261                 switchtime = PCPU_GET(switchtime);
 262                 curtime = cpu_ticks();
 263                 runtime = curthread->td_runtime;
 264                 critical_exit();
 265                 runtime += curtime - switchtime;
 266         } else {
 267                 thread_lock(targettd);
 268                 runtime = targettd->td_runtime;
 269                 thread_unlock(targettd);
 270         }
 271         cputick2timespec(runtime, ats);
 272 }
 273
 274 static void
 275 get_process_cputime(struct proc *targetp, struct timespec *ats)
 276 {
 277         uint64_t runtime;
 278         struct rusage ru;
 279
 280         PROC_STATLOCK(targetp);
 281         rufetch(targetp, &ru);
 282         runtime = targetp->p_rux.rux_runtime;
 283         if (curthread->td_proc == targetp)
 284                 runtime += cpu_ticks() - PCPU_GET(switchtime);
 285         PROC_STATUNLOCK(targetp);
 286         cputick2timespec(runtime, ats);
 287 }
 288
 289 static int
 290 get_cputime(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ats)
 291 {
 292         struct proc *p, *p2;
 293         struct thread *td2;
 294         lwpid_t tid;
 295         pid_t pid;
 296         int error;
 297
 298         p = td->td_proc;
 299         if ((clock_id & CPUCLOCK_PROCESS_BIT) == 0) {
 300                 tid = clock_id & CPUCLOCK_ID_MASK;
 301                 td2 = tdfind(tid, p->p_pid);
 302                 if (td2 == NULL)
 303                         return (EINVAL);
 304                 get_thread_cputime(td2, ats);
 305                 PROC_UNLOCK(td2->td_proc);
 306         } else {
 307                 pid = clock_id & CPUCLOCK_ID_MASK;
 308                 error = pget(pid, PGET_CANSEE, &p2);
 309                 if (error != 0)
 310                         return (EINVAL);
 311                 get_process_cputime(p2, ats);
 312                 PROC_UNLOCK(p2);
 313         }
 314         return (0);
 315 }
 316
 317 int
 318 kern_clock_gettime(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ats)
 319 {
 320         struct timeval sys, user;
 321         struct proc *p;
 322
 323         p = td->td_proc;
 324         switch (clock_id) {
 325         case CLOCK_REALTIME:            /* Default to precise. */
 326         case CLOCK_REALTIME_PRECISE:
 327                 nanotime(ats);
 328                 break;
 329         case CLOCK_REALTIME_FAST:
 330                 getnanotime(ats);
 331                 break;
 332         case CLOCK_VIRTUAL:
 333                 PROC_LOCK(p);
 334                 PROC_STATLOCK(p);
 335                 calcru(p, &user, &sys);
 336                 PROC_STATUNLOCK(p);
 337                 PROC_UNLOCK(p);
 338                 TIMEVAL_TO_TIMESPEC(&user, ats);
 339                 break;
 340         case CLOCK_PROF:
 341                 PROC_LOCK(p);
 342                 PROC_STATLOCK(p);
 343                 calcru(p, &user, &sys);
 344                 PROC_STATUNLOCK(p);
 345                 PROC_UNLOCK(p);
 346                 timevaladd(&user, &sys);
 347                 TIMEVAL_TO_TIMESPEC(&user, ats);
 348                 break;
 349         case CLOCK_MONOTONIC:           /* Default to precise. */
 350         case CLOCK_MONOTONIC_PRECISE:
 351         case CLOCK_UPTIME:
 352         case CLOCK_UPTIME_PRECISE:
 353                 nanouptime(ats);
 354                 break;
 355         case CLOCK_UPTIME_FAST:
 356         case CLOCK_MONOTONIC_FAST:
 357                 getnanouptime(ats);
 358                 break;
 359         case CLOCK_SECOND:
 360                 ats->tv_sec = time_second;
 361                 ats->tv_nsec = 0;
 362                 break;
 363         case CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:
 364                 get_thread_cputime(NULL, ats);
 365                 break;
 366         case CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:
 367                 PROC_LOCK(p);
 368                 get_process_cputime(p, ats);
 369                 PROC_UNLOCK(p);
 370                 break;
 371         default:
 372                 if ((int)clock_id >= 0)
 373                         return (EINVAL);
 374                 return (get_cputime(td, clock_id, ats));
 375         }
 376         return (0);
 377 }
 378
 379 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 380 struct clock_settime_args {
 381         clockid_t clock_id;
 382         const struct    timespec *tp;
 383 };
 384 #endif
 385 /* ARGSUSED */
 386 int
 387 sys_clock_settime(struct thread *td, struct clock_settime_args *uap)
 388 {
 389         struct timespec ats;
 390         int error;
 391
 392         if ((error = copyin(uap->tp, &ats, sizeof(ats))) != 0)
 393                 return (error);
 394         return (kern_clock_settime(td, uap->clock_id, &ats));
 395 }
 396
 397 static int allow_insane_settime = 0;
 398 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, allow_insane_settime, CTLFLAG_RWTUN,
 399     &allow_insane_settime, 0,
 400     "do not perform possibly restrictive checks on settime(2) args");
 401
 402 int
 403 kern_clock_settime(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ats)
 404 {
 405         struct timeval atv;
 406         int error;
 407
 408         if ((error = priv_check(td, PRIV_CLOCK_SETTIME)) != 0)
 409                 return (error);
 410         if (clock_id != CLOCK_REALTIME)
 411                 return (EINVAL);
 412         if (ats->tv_nsec < 0 || ats->tv_nsec >= 1000000000 ||
 413             ats->tv_sec < 0)
 414                 return (EINVAL);
 415         if (!allow_insane_settime &&
 416             (ats->tv_sec > 8000ULL * 365 * 24 * 60 * 60 ||
 417             ats->tv_sec < utc_offset()))
 418                 return (EINVAL);
 419         /* XXX Don't convert nsec->usec and back */
 420         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ats);
 421         error = settime(td, &atv);
 422         return (error);
 423 }
 424
 425 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 426 struct clock_getres_args {
 427         clockid_t clock_id;
 428         struct  timespec *tp;
 429 };
 430 #endif
 431 int
 432 sys_clock_getres(struct thread *td, struct clock_getres_args *uap)
 433 {
 434         struct timespec ts;
 435         int error;
 436
 437         if (uap->tp == NULL)
 438                 return (0);
 439
 440         error = kern_clock_getres(td, uap->clock_id, &ts);
 441         if (error == 0)
 442                 error = copyout(&ts, uap->tp, sizeof(ts));
 443         return (error);
 444 }
 445
 446 int
 447 kern_clock_getres(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ts)
 448 {
 449
 450         ts->tv_sec = 0;
 451         switch (clock_id) {
 452         case CLOCK_REALTIME:
 453         case CLOCK_REALTIME_FAST:
 454         case CLOCK_REALTIME_PRECISE:
 455         case CLOCK_MONOTONIC:
 456         case CLOCK_MONOTONIC_FAST:
 457         case CLOCK_MONOTONIC_PRECISE:
 458         case CLOCK_UPTIME:
 459         case CLOCK_UPTIME_FAST:
 460         case CLOCK_UPTIME_PRECISE:
 461                 /*
 462                  * Round up the result of the division cheaply by adding 1.
 463                  * Rounding up is especially important if rounding down
 464                  * would give 0.  Perfect rounding is unimportant.
 465                  */
 466                 ts->tv_nsec = 1000000000 / tc_getfrequency() + 1;
 467                 break;
 468         case CLOCK_VIRTUAL:
 469         case CLOCK_PROF:
 470                 /* Accurately round up here because we can do so cheaply. */
 471                 ts->tv_nsec = howmany(1000000000, hz);
 472                 break;
 473         case CLOCK_SECOND:
 474                 ts->tv_sec = 1;
 475                 ts->tv_nsec = 0;
 476                 break;
 477         case CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:
 478         case CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:
 479         cputime:
 480                 /* sync with cputick2usec */
 481                 ts->tv_nsec = 1000000 / cpu_tickrate();
 482                 if (ts->tv_nsec == 0)
 483                         ts->tv_nsec = 1000;
 484                 break;
 485         default:
 486                 if ((int)clock_id < 0)
 487                         goto cputime;
 488                 return (EINVAL);
 489         }
 490         return (0);
 491 }
 492
 493 int
 494 kern_nanosleep(struct thread *td, struct timespec *rqt, struct timespec *rmt)
 495 {
 496
 497         return (kern_clock_nanosleep(td, CLOCK_REALTIME, TIMER_RELTIME, rqt,
 498             rmt));
 499 }
 500
 501 static uint8_t nanowait[MAXCPU];
 502
 503 int
 504 kern_clock_nanosleep(struct thread *td, clockid_t clock_id, int flags,
 505     const struct timespec *rqt, struct timespec *rmt)
 506 {
 507         struct timespec ts, now;
 508         sbintime_t sbt, sbtt, prec, tmp;
 509         time_t over;
 510         int error;
 511         bool is_abs_real;
 512
 513         if (rqt->tv_nsec < 0 || rqt->tv_nsec >= 1000000000)
 514                 return (EINVAL);
 515         if ((flags & ~TIMER_ABSTIME) != 0)
 516                 return (EINVAL);
 517         switch (clock_id) {
 518         case CLOCK_REALTIME:
 519         case CLOCK_REALTIME_PRECISE:
 520         case CLOCK_REALTIME_FAST:
 521         case CLOCK_SECOND:
 522                 is_abs_real = (flags & TIMER_ABSTIME) != 0;
 523                 break;
 524         case CLOCK_MONOTONIC:
 525         case CLOCK_MONOTONIC_PRECISE:
 526         case CLOCK_MONOTONIC_FAST:
 527         case CLOCK_UPTIME:
 528         case CLOCK_UPTIME_PRECISE:
 529         case CLOCK_UPTIME_FAST:
 530                 is_abs_real = false;
 531                 break;
 532         case CLOCK_VIRTUAL:
 533         case CLOCK_PROF:
 534         case CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:
 535                 return (ENOTSUP);
 536         case CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:
 537         default:
 538                 return (EINVAL);
 539         }
 540         do {
 541                 ts = *rqt;
 542                 if ((flags & TIMER_ABSTIME) != 0) {
 543                         if (is_abs_real)
 544                                 td->td_rtcgen =
 545                                     atomic_load_acq_int(&rtc_generation);
 546                         error = kern_clock_gettime(td, clock_id, &now);
 547                         KASSERT(error == 0, ("kern_clock_gettime: %d", error));
 548                         timespecsub(&ts, &now, &ts);
 549                 }
 550                 if (ts.tv_sec < 0 || (ts.tv_sec == 0 && ts.tv_nsec == 0)) {
 551                         error = EWOULDBLOCK;
 552                         break;
 553                 }
 554                 if (ts.tv_sec > INT32_MAX / 2) {
 555                         over = ts.tv_sec - INT32_MAX / 2;
 556                         ts.tv_sec -= over;
 557                 } else
 558                         over = 0;
 559                 tmp = tstosbt(ts);
 560                 prec = tmp;
 561                 prec >>= tc_precexp;
 562                 if (TIMESEL(&sbt, tmp))
 563                         sbt += tc_tick_sbt;
 564                 sbt += tmp;
 565                 error = tsleep_sbt(&nanowait[curcpu], PWAIT | PCATCH, "nanslp",
 566                     sbt, prec, C_ABSOLUTE);
 567         } while (error == 0 && is_abs_real && td->td_rtcgen == 0);
 568         td->td_rtcgen = 0;
 569         if (error != EWOULDBLOCK) {
 570                 if (TIMESEL(&sbtt, tmp))
 571                         sbtt += tc_tick_sbt;
 572                 if (sbtt >= sbt)
 573                         return (0);
 574                 if (error == ERESTART)
 575                         error = EINTR;
 576                 if ((flags & TIMER_ABSTIME) == 0 && rmt != NULL) {
 577                         ts = sbttots(sbt - sbtt);
 578                         ts.tv_sec += over;
 579                         if (ts.tv_sec < 0)
 580                                 timespecclear(&ts);
 581                         *rmt = ts;
 582                 }
 583                 return (error);
 584         }
 585         return (0);
 586 }
 587
 588 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 589 struct nanosleep_args {
 590         struct  timespec *rqtp;
 591         struct  timespec *rmtp;
 592 };
 593 #endif
 594 /* ARGSUSED */
 595 int
 596 sys_nanosleep(struct thread *td, struct nanosleep_args *uap)
 597 {
 598
 599         return (user_clock_nanosleep(td, CLOCK_REALTIME, TIMER_RELTIME,
 600             uap->rqtp, uap->rmtp));
 601 }
 602
 603 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 604 struct clock_nanosleep_args {
 605         clockid_t clock_id;
 606         int       flags;
 607         struct  timespec *rqtp;
 608         struct  timespec *rmtp;
 609 };
 610 #endif
 611 /* ARGSUSED */
 612 int
 613 sys_clock_nanosleep(struct thread *td, struct clock_nanosleep_args *uap)
 614 {
 615         int error;
 616
 617         error = user_clock_nanosleep(td, uap->clock_id, uap->flags, uap->rqtp,
 618             uap->rmtp);
 619         return (kern_posix_error(td, error));
 620 }
 621
 622 static int
 623 user_clock_nanosleep(struct thread *td, clockid_t clock_id, int flags,
 624     const struct timespec *ua_rqtp, struct timespec *ua_rmtp)
 625 {
 626         struct timespec rmt, rqt;
 627         int error;
 628
 629         error = copyin(ua_rqtp, &rqt, sizeof(rqt));
 630         if (error)
 631                 return (error);
 632         if (ua_rmtp != NULL && (flags & TIMER_ABSTIME) == 0 &&
 633             !useracc(ua_rmtp, sizeof(rmt), VM_PROT_WRITE))
 634                 return (EFAULT);
 635         error = kern_clock_nanosleep(td, clock_id, flags, &rqt, &rmt);
 636         if (error == EINTR && ua_rmtp != NULL && (flags & TIMER_ABSTIME) == 0) {
 637                 int error2;
 638
 639                 error2 = copyout(&rmt, ua_rmtp, sizeof(rmt));
 640                 if (error2)
 641                         error = error2;
 642         }
 643         return (error);
 644 }
 645
 646 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 647 struct gettimeofday_args {
 648         struct  timeval *tp;
 649         struct  timezone *tzp;
 650 };
 651 #endif
 652 /* ARGSUSED */
 653 int
 654 sys_gettimeofday(struct thread *td, struct gettimeofday_args *uap)
 655 {
 656         struct timeval atv;
 657         struct timezone rtz;
 658         int error = 0;
 659
 660         if (uap->tp) {
 661                 microtime(&atv);
 662                 error = copyout(&atv, uap->tp, sizeof (atv));
 663         }
 664         if (error == 0 && uap->tzp != NULL) {
 665                 rtz.tz_minuteswest = 0;
 666                 rtz.tz_dsttime = 0;
 667                 error = copyout(&rtz, uap->tzp, sizeof (rtz));
 668         }
 669         return (error);
 670 }
 671
 672 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 673 struct settimeofday_args {
 674         struct  timeval *tv;
 675         struct  timezone *tzp;
 676 };
 677 #endif
 678 /* ARGSUSED */
 679 int
 680 sys_settimeofday(struct thread *td, struct settimeofday_args *uap)
 681 {
 682         struct timeval atv, *tvp;
 683         struct timezone atz, *tzp;
 684         int error;
 685
 686         if (uap->tv) {
 687                 error = copyin(uap->tv, &atv, sizeof(atv));
 688                 if (error)
 689                         return (error);
 690                 tvp = &atv;
 691         } else
 692                 tvp = NULL;
 693         if (uap->tzp) {
 694                 error = copyin(uap->tzp, &atz, sizeof(atz));
 695                 if (error)
 696                         return (error);
 697                 tzp = &atz;
 698         } else
 699                 tzp = NULL;
 700         return (kern_settimeofday(td, tvp, tzp));
 701 }
 702
 703 int
 704 kern_settimeofday(struct thread *td, struct timeval *tv, struct timezone *tzp)
 705 {
 706         int error;
 707
 708         error = priv_check(td, PRIV_SETTIMEOFDAY);
 709         if (error)
 710                 return (error);
 711         /* Verify all parameters before changing time. */
 712         if (tv) {
 713                 if (tv->tv_usec < 0 || tv->tv_usec >= 1000000 ||
 714                     tv->tv_sec < 0)
 715                         return (EINVAL);
 716                 error = settime(td, tv);
 717         }
 718         return (error);
 719 }
 720
 721 /*
 722  * Get value of an interval timer.  The process virtual and profiling virtual
 723  * time timers are kept in the p_stats area, since they can be swapped out.
 724  * These are kept internally in the way they are specified externally: in
 725  * time until they expire.
 726  *
 727  * The real time interval timer is kept in the process table slot for the
 728  * process, and its value (it_value) is kept as an absolute time rather than
 729  * as a delta, so that it is easy to keep periodic real-time signals from
 730  * drifting.
 731  *
 732  * Virtual time timers are processed in the hardclock() routine of
 733  * kern_clock.c.  The real time timer is processed by a timeout routine,
 734  * called from the softclock() routine.  Since a callout may be delayed in
 735  * real time due to interrupt processing in the system, it is possible for
 736  * the real time timeout routine (realitexpire, given below), to be delayed
 737  * in real time past when it is supposed to occur.  It does not suffice,
 738  * therefore, to reload the real timer .it_value from the real time timers
 739  * .it_interval.  Rather, we compute the next time in absolute time the timer
 740  * should go off.
 741  */
 742 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 743 struct getitimer_args {
 744         u_int   which;
 745         struct  itimerval *itv;
 746 };
 747 #endif
 748 int
 749 sys_getitimer(struct thread *td, struct getitimer_args *uap)
 750 {
 751         struct itimerval aitv;
 752         int error;
 753
 754         error = kern_getitimer(td, uap->which, &aitv);
 755         if (error != 0)
 756                 return (error);
 757         return (copyout(&aitv, uap->itv, sizeof (struct itimerval)));
 758 }
 759
 760 int
 761 kern_getitimer(struct thread *td, u_int which, struct itimerval *aitv)
 762 {
 763         struct proc *p = td->td_proc;
 764         struct timeval ctv;
 765
 766         if (which > ITIMER_PROF)
 767                 return (EINVAL);
 768
 769         if (which == ITIMER_REAL) {
 770                 /*
 771                  * Convert from absolute to relative time in .it_value
 772                  * part of real time timer.  If time for real time timer
 773                  * has passed return 0, else return difference between
 774                  * current time and time for the timer to go off.
 775                  */
 776                 PROC_LOCK(p);
 777                 *aitv = p->p_realtimer;
 778                 PROC_UNLOCK(p);
 779                 if (timevalisset(&aitv->it_value)) {
 780                         microuptime(&ctv);
 781                         if (timevalcmp(&aitv->it_value, &ctv, <))
 782                                 timevalclear(&aitv->it_value);
 783                         else
 784                                 timevalsub(&aitv->it_value, &ctv);
 785                 }
 786         } else {
 787                 PROC_ITIMLOCK(p);
 788                 *aitv = p->p_stats->p_timer[which];
 789                 PROC_ITIMUNLOCK(p);
 790         }
 791 #ifdef KTRACE
 792         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
 793                 ktritimerval(aitv);
 794 #endif
 795         return (0);
 796 }
 797
 798 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 799 struct setitimer_args {
 800         u_int   which;
 801         struct  itimerval *itv, *oitv;
 802 };
 803 #endif
 804 int
 805 sys_setitimer(struct thread *td, struct setitimer_args *uap)
 806 {
 807         struct itimerval aitv, oitv;
 808         int error;
 809
 810         if (uap->itv == NULL) {
 811                 uap->itv = uap->oitv;
 812                 return (sys_getitimer(td, (struct getitimer_args *)uap));
 813         }
 814
 815         if ((error = copyin(uap->itv, &aitv, sizeof(struct itimerval))))
 816                 return (error);
 817         error = kern_setitimer(td, uap->which, &aitv, &oitv);
 818         if (error != 0 || uap->oitv == NULL)
 819                 return (error);
 820         return (copyout(&oitv, uap->oitv, sizeof(struct itimerval)));
 821 }
 822
 823 int
 824 kern_setitimer(struct thread *td, u_int which, struct itimerval *aitv,
 825     struct itimerval *oitv)
 826 {
 827         struct proc *p = td->td_proc;
 828         struct timeval ctv;
 829         sbintime_t sbt, pr;
 830
 831         if (aitv == NULL)
 832                 return (kern_getitimer(td, which, oitv));
 833
 834         if (which > ITIMER_PROF)
 835                 return (EINVAL);
 836 #ifdef KTRACE
 837         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
 838                 ktritimerval(aitv);
 839 #endif
 840         if (itimerfix(&aitv->it_value) ||
 841             aitv->it_value.tv_sec > INT32_MAX / 2)
 842                 return (EINVAL);
 843         if (!timevalisset(&aitv->it_value))
 844                 timevalclear(&aitv->it_interval);
 845         else if (itimerfix(&aitv->it_interval) ||
 846             aitv->it_interval.tv_sec > INT32_MAX / 2)
 847                 return (EINVAL);
 848
 849         if (which == ITIMER_REAL) {
 850                 PROC_LOCK(p);
 851                 if (timevalisset(&p->p_realtimer.it_value))
 852                         callout_stop(&p->p_itcallout);
 853                 microuptime(&ctv);
 854                 if (timevalisset(&aitv->it_value)) {
 855                         pr = tvtosbt(aitv->it_value) >> tc_precexp;
 856                         timevaladd(&aitv->it_value, &ctv);
 857                         sbt = tvtosbt(aitv->it_value);
 858                         callout_reset_sbt(&p->p_itcallout, sbt, pr,
 859                             realitexpire, p, C_ABSOLUTE);
 860                 }
 861                 *oitv = p->p_realtimer;
 862                 p->p_realtimer = *aitv;
 863                 PROC_UNLOCK(p);
 864                 if (timevalisset(&oitv->it_value)) {
 865                         if (timevalcmp(&oitv->it_value, &ctv, <))
 866                                 timevalclear(&oitv->it_value);
 867                         else
 868                                 timevalsub(&oitv->it_value, &ctv);
 869                 }
 870         } else {
 871                 if (aitv->it_interval.tv_sec == 0 &&
 872                     aitv->it_interval.tv_usec != 0 &&
 873                     aitv->it_interval.tv_usec < tick)
 874                         aitv->it_interval.tv_usec = tick;
 875                 if (aitv->it_value.tv_sec == 0 &&
 876                     aitv->it_value.tv_usec != 0 &&
 877                     aitv->it_value.tv_usec < tick)
 878                         aitv->it_value.tv_usec = tick;
 879                 PROC_ITIMLOCK(p);
 880                 *oitv = p->p_stats->p_timer[which];
 881                 p->p_stats->p_timer[which] = *aitv;
 882                 PROC_ITIMUNLOCK(p);
 883         }
 884 #ifdef KTRACE
 885         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
 886                 ktritimerval(oitv);
 887 #endif
 888         return (0);
 889 }
 890
 891 /*
 892  * Real interval timer expired:
 893  * send process whose timer expired an alarm signal.
 894  * If time is not set up to reload, then just return.
 895  * Else compute next time timer should go off which is > current time.
 896  * This is where delay in processing this timeout causes multiple
 897  * SIGALRM calls to be compressed into one.
 898  * tvtohz() always adds 1 to allow for the time until the next clock
 899  * interrupt being strictly less than 1 clock tick, but we don't want
 900  * that here since we want to appear to be in sync with the clock
 901  * interrupt even when we're delayed.
 902  */
 903 void
 904 realitexpire(void *arg)
 905 {
 906         struct proc *p;
 907         struct timeval ctv;
 908         sbintime_t isbt;
 909
 910         p = (struct proc *)arg;
 911         kern_psignal(p, SIGALRM);
 912         if (!timevalisset(&p->p_realtimer.it_interval)) {
 913                 timevalclear(&p->p_realtimer.it_value);
 914                 if (p->p_flag & P_WEXIT)
 915                         wakeup(&p->p_itcallout);
 916                 return;
 917         }
 918         isbt = tvtosbt(p->p_realtimer.it_interval);
 919         if (isbt >= sbt_timethreshold)
 920                 getmicrouptime(&ctv);
 921         else
 922                 microuptime(&ctv);
 923         do {
 924                 timevaladd(&p->p_realtimer.it_value,
 925                     &p->p_realtimer.it_interval);
 926         } while (timevalcmp(&p->p_realtimer.it_value, &ctv, <=));
 927         callout_reset_sbt(&p->p_itcallout, tvtosbt(p->p_realtimer.it_value),
 928             isbt >> tc_precexp, realitexpire, p, C_ABSOLUTE);
 929 }
 930
 931 /*
 932  * Check that a proposed value to load into the .it_value or
 933  * .it_interval part of an interval timer is acceptable, and
 934  * fix it to have at least minimal value (i.e. if it is less
 935  * than the resolution of the clock, round it up.)
 936  */
 937 int
 938 itimerfix(struct timeval *tv)
 939 {
 940
 941         if (tv->tv_sec < 0 || tv->tv_usec < 0 || tv->tv_usec >= 1000000)
 942                 return (EINVAL);
 943         if (tv->tv_sec == 0 && tv->tv_usec != 0 &&
 944             tv->tv_usec < (u_int)tick / 16)
 945                 tv->tv_usec = (u_int)tick / 16;
 946         return (0);
 947 }
 948
 949 /*
 950  * Decrement an interval timer by a specified number
 951  * of microseconds, which must be less than a second,
 952  * i.e. < 1000000.  If the timer expires, then reload
 953  * it.  In this case, carry over (usec - old value) to
 954  * reduce the value reloaded into the timer so that
 955  * the timer does not drift.  This routine assumes
 956  * that it is called in a context where the timers
 957  * on which it is operating cannot change in value.
 958  */
 959 int
 960 itimerdecr(struct itimerval *itp, int usec)
 961 {
 962
 963         if (itp->it_value.tv_usec < usec) {
 964                 if (itp->it_value.tv_sec == 0) {
 965                         /* expired, and already in next interval */
 966                         usec -= itp->it_value.tv_usec;
 967                         goto expire;
 968                 }
 969                 itp->it_value.tv_usec += 1000000;
 970                 itp->it_value.tv_sec--;
 971         }
 972         itp->it_value.tv_usec -= usec;
 973         usec = 0;
 974         if (timevalisset(&itp->it_value))
 975                 return (1);
 976         /* expired, exactly at end of interval */
 977 expire:
 978         if (timevalisset(&itp->it_interval)) {
 979                 itp->it_value = itp->it_interval;
 980                 itp->it_value.tv_usec -= usec;
 981                 if (itp->it_value.tv_usec < 0) {
 982                         itp->it_value.tv_usec += 1000000;
 983                         itp->it_value.tv_sec--;
 984                 }
 985         } else
 986                 itp->it_value.tv_usec = 0;              /* sec is already 0 */
 987         return (0);
 988 }
 989
 990 /*
 991  * Add and subtract routines for timevals.
 992  * N.B.: subtract routine doesn't deal with
 993  * results which are before the beginning,
 994  * it just gets very confused in this case.
 995  * Caveat emptor.
 996  */
 997 void
 998 timevaladd(struct timeval *t1, const struct timeval *t2)
 999 {
1000
1001         t1->tv_sec += t2->tv_sec;
1002         t1->tv_usec += t2->tv_usec;
1003         timevalfix(t1);
1004 }
1005
1006 void
1007 timevalsub(struct timeval *t1, const struct timeval *t2)
1008 {
1009
1010         t1->tv_sec -= t2->tv_sec;
1011         t1->tv_usec -= t2->tv_usec;
1012         timevalfix(t1);
1013 }
1014
1015 static void
1016 timevalfix(struct timeval *t1)
1017 {
1018
1019         if (t1->tv_usec < 0) {
1020                 t1->tv_sec--;
1021                 t1->tv_usec += 1000000;
1022         }
1023         if (t1->tv_usec >= 1000000) {
1024                 t1->tv_sec++;
1025                 t1->tv_usec -= 1000000;
1026         }
1027 }
1028
1029 /*
1030  * ratecheck(): simple time-based rate-limit checking.
1031  */
1032 int
1033 ratecheck(struct timeval *lasttime, const struct timeval *mininterval)
1034 {
1035         struct timeval tv, delta;
1036         int rv = 0;
1037
1038         getmicrouptime(&tv);            /* NB: 10ms precision */
1039         delta = tv;
1040         timevalsub(&delta, lasttime);
1041
1042         /*
1043          * check for 0,0 is so that the message will be seen at least once,
1044          * even if interval is huge.
1045          */
1046         if (timevalcmp(&delta, mininterval, >=) ||
1047             (lasttime->tv_sec == 0 && lasttime->tv_usec == 0)) {
1048                 *lasttime = tv;
1049                 rv = 1;
1050         }
1051
1052         return (rv);
1053 }
1054
1055 /*
1056  * ppsratecheck(): packets (or events) per second limitation.
1057  *
1058  * Return 0 if the limit is to be enforced (e.g. the caller
1059  * should drop a packet because of the rate limitation).
1060  *
1061  * maxpps of 0 always causes zero to be returned.  maxpps of -1
1062  * always causes 1 to be returned; this effectively defeats rate
1063  * limiting.
1064  *
1065  * Note that we maintain the struct timeval for compatibility
1066  * with other bsd systems.  We reuse the storage and just monitor
1067  * clock ticks for minimal overhead.
1068  */
1069 int
1070 ppsratecheck(struct timeval *lasttime, int *curpps, int maxpps)
1071 {
1072         int now;
1073
1074         /*
1075          * Reset the last time and counter if this is the first call
1076          * or more than a second has passed since the last update of
1077          * lasttime.
1078          */
1079         now = ticks;
1080         if (lasttime->tv_sec == 0 || (u_int)(now - lasttime->tv_sec) >= hz) {
1081                 lasttime->tv_sec = now;
1082                 *curpps = 1;
1083                 return (maxpps != 0);
1084         } else {
1085                 (*curpps)++;            /* NB: ignore potential overflow */
1086                 return (maxpps < 0 || *curpps <= maxpps);
1087         }
1088 }
1089
1090 static void
1091 itimer_start(void)
1092 {
1093         struct kclock rt_clock = {
1094                 .timer_create  = realtimer_create,
1095                 .timer_delete  = realtimer_delete,
1096                 .timer_settime = realtimer_settime,
1097                 .timer_gettime = realtimer_gettime,
1098                 .event_hook    = NULL
1099         };
1100
1101         itimer_zone = uma_zcreate("itimer", sizeof(struct itimer),
1102                 NULL, NULL, itimer_init, itimer_fini, UMA_ALIGN_PTR, 0);
1103         register_posix_clock(CLOCK_REALTIME,  &rt_clock);
1104         register_posix_clock(CLOCK_MONOTONIC, &rt_clock);
1105         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_TIMERS, 200112L);
1106         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_DELAYTIMER_MAX, INT_MAX);
1107         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_TIMER_MAX, TIMER_MAX);
1108         EVENTHANDLER_REGISTER(process_exit, itimers_event_hook_exit,
1109                 (void *)ITIMER_EV_EXIT, EVENTHANDLER_PRI_ANY);
1110         EVENTHANDLER_REGISTER(process_exec, itimers_event_hook_exec,
1111                 (void *)ITIMER_EV_EXEC, EVENTHANDLER_PRI_ANY);
1112 }
1113
1114 int
1115 register_posix_clock(int clockid, struct kclock *clk)
1116 {
1117         if ((unsigned)clockid >= MAX_CLOCKS) {
1118                 printf("%s: invalid clockid\n", __func__);
1119                 return (0);
1120         }
1121         posix_clocks[clockid] = *clk;
1122         return (1);
1123 }
1124
1125 static int
1126 itimer_init(void *mem, int size, int flags)
1127 {
1128         struct itimer *it;
1129
1130         it = (struct itimer *)mem;
1131         mtx_init(&it->it_mtx, "itimer lock", NULL, MTX_DEF);
1132         return (0);
1133 }
1134
1135 static void
1136 itimer_fini(void *mem, int size)
1137 {
1138         struct itimer *it;
1139
1140         it = (struct itimer *)mem;
1141         mtx_destroy(&it->it_mtx);
1142 }
1143
1144 static void
1145 itimer_enter(struct itimer *it)
1146 {
1147
1148         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1149         it->it_usecount++;
1150 }
1151
1152 static void
1153 itimer_leave(struct itimer *it)
1154 {
1155
1156         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1157         KASSERT(it->it_usecount > 0, ("invalid it_usecount"));
1158
1159         if (--it->it_usecount == 0 && (it->it_flags & ITF_WANTED) != 0)
1160                 wakeup(it);
1161 }
1162
1163 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1164 struct ktimer_create_args {
1165         clockid_t clock_id;
1166         struct sigevent * evp;
1167         int * timerid;
1168 };
1169 #endif
1170 int
1171 sys_ktimer_create(struct thread *td, struct ktimer_create_args *uap)
1172 {
1173         struct sigevent *evp, ev;
1174         int id;
1175         int error;
1176
1177         if (uap->evp == NULL) {
1178                 evp = NULL;
1179         } else {
1180                 error = copyin(uap->evp, &ev, sizeof(ev));
1181                 if (error != 0)
1182                         return (error);
1183                 evp = &ev;
1184         }
1185         error = kern_ktimer_create(td, uap->clock_id, evp, &id, -1);
1186         if (error == 0) {
1187                 error = copyout(&id, uap->timerid, sizeof(int));
1188                 if (error != 0)
1189                         kern_ktimer_delete(td, id);
1190         }
1191         return (error);
1192 }
1193
1194 int
1195 kern_ktimer_create(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct sigevent *evp,
1196     int *timerid, int preset_id)
1197 {
1198         struct proc *p = td->td_proc;
1199         struct itimer *it;
1200         int id;
1201         int error;
1202
1203         if (clock_id < 0 || clock_id >= MAX_CLOCKS)
1204                 return (EINVAL);
1205
1206         if (posix_clocks[clock_id].timer_create == NULL)
1207                 return (EINVAL);
1208
1209         if (evp != NULL) {
1210                 if (evp->sigev_notify != SIGEV_NONE &&
1211                     evp->sigev_notify != SIGEV_SIGNAL &&
1212                     evp->sigev_notify != SIGEV_THREAD_ID)
1213                         return (EINVAL);
1214                 if ((evp->sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1215                      evp->sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) &&
1216                         !_SIG_VALID(evp->sigev_signo))
1217                         return (EINVAL);
1218         }
1219
1220         if (p->p_itimers == NULL)
1221                 itimers_alloc(p);
1222
1223         it = uma_zalloc(itimer_zone, M_WAITOK);
1224         it->it_flags = 0;
1225         it->it_usecount = 0;
1226         it->it_active = 0;
1227         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1228         timespecclear(&it->it_time.it_interval);
1229         it->it_overrun = 0;
1230         it->it_overrun_last = 0;
1231         it->it_clockid = clock_id;
1232         it->it_timerid = -1;
1233         it->it_proc = p;
1234         ksiginfo_init(&it->it_ksi);
1235         it->it_ksi.ksi_flags |= KSI_INS | KSI_EXT;
1236         error = CLOCK_CALL(clock_id, timer_create, (it));
1237         if (error != 0)
1238                 goto out;
1239
1240         PROC_LOCK(p);
1241         if (preset_id != -1) {
1242                 KASSERT(preset_id >= 0 && preset_id < 3, ("invalid preset_id"));
1243                 id = preset_id;
1244                 if (p->p_itimers->its_timers[id] != NULL) {
1245                         PROC_UNLOCK(p);
1246                         error = 0;
1247                         goto out;
1248                 }
1249         } else {
1250                 /*
1251                  * Find a free timer slot, skipping those reserved
1252                  * for setitimer().
1253                  */
1254                 for (id = 3; id < TIMER_MAX; id++)
1255                         if (p->p_itimers->its_timers[id] == NULL)
1256                                 break;
1257                 if (id == TIMER_MAX) {
1258                         PROC_UNLOCK(p);
1259                         error = EAGAIN;
1260                         goto out;
1261                 }
1262         }
1263         it->it_timerid = id;
1264         p->p_itimers->its_timers[id] = it;
1265         if (evp != NULL)
1266                 it->it_sigev = *evp;
1267         else {
1268                 it->it_sigev.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
1269                 switch (clock_id) {
1270                 default:
1271                 case CLOCK_REALTIME:
1272                         it->it_sigev.sigev_signo = SIGALRM;
1273                         break;
1274                 case CLOCK_VIRTUAL:
1275                         it->it_sigev.sigev_signo = SIGVTALRM;
1276                         break;
1277                 case CLOCK_PROF:
1278                         it->it_sigev.sigev_signo = SIGPROF;
1279                         break;
1280                 }
1281                 it->it_sigev.sigev_value.sival_int = id;
1282         }
1283
1284         if (it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1285             it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) {
1286                 it->it_ksi.ksi_signo = it->it_sigev.sigev_signo;
1287                 it->it_ksi.ksi_code = SI_TIMER;
1288                 it->it_ksi.ksi_value = it->it_sigev.sigev_value;
1289                 it->it_ksi.ksi_timerid = id;
1290         }
1291         PROC_UNLOCK(p);
1292         *timerid = id;
1293         return (0);
1294
1295 out:
1296         ITIMER_LOCK(it);
1297         CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_delete, (it));
1298         ITIMER_UNLOCK(it);
1299         uma_zfree(itimer_zone, it);
1300         return (error);
1301 }
1302
1303 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1304 struct ktimer_delete_args {
1305         int timerid;
1306 };
1307 #endif
1308 int
1309 sys_ktimer_delete(struct thread *td, struct ktimer_delete_args *uap)
1310 {
1311
1312         return (kern_ktimer_delete(td, uap->timerid));
1313 }
1314
1315 static struct itimer *
1316 itimer_find(struct proc *p, int timerid)
1317 {
1318         struct itimer *it;
1319
1320         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1321         if ((p->p_itimers == NULL) ||
1322             (timerid < 0) || (timerid >= TIMER_MAX) ||
1323             (it = p->p_itimers->its_timers[timerid]) == NULL) {
1324                 return (NULL);
1325         }
1326         ITIMER_LOCK(it);
1327         if ((it->it_flags & ITF_DELETING) != 0) {
1328                 ITIMER_UNLOCK(it);
1329                 it = NULL;
1330         }
1331         return (it);
1332 }
1333
1334 int
1335 kern_ktimer_delete(struct thread *td, int timerid)
1336 {
1337         struct proc *p = td->td_proc;
1338         struct itimer *it;
1339
1340         PROC_LOCK(p);
1341         it = itimer_find(p, timerid);
1342         if (it == NULL) {
1343                 PROC_UNLOCK(p);
1344                 return (EINVAL);
1345         }
1346         PROC_UNLOCK(p);
1347
1348         it->it_flags |= ITF_DELETING;
1349         while (it->it_usecount > 0) {
1350                 it->it_flags |= ITF_WANTED;
1351                 msleep(it, &it->it_mtx, PPAUSE, "itimer", 0);
1352         }
1353         it->it_flags &= ~ITF_WANTED;
1354         CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_delete, (it));
1355         ITIMER_UNLOCK(it);
1356
1357         PROC_LOCK(p);
1358         if (KSI_ONQ(&it->it_ksi))
1359                 sigqueue_take(&it->it_ksi);
1360         p->p_itimers->its_timers[timerid] = NULL;
1361         PROC_UNLOCK(p);
1362         uma_zfree(itimer_zone, it);
1363         return (0);
1364 }
1365
1366 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1367 struct ktimer_settime_args {
1368         int timerid;
1369         int flags;
1370         const struct itimerspec * value;
1371         struct itimerspec * ovalue;
1372 };
1373 #endif
1374 int
1375 sys_ktimer_settime(struct thread *td, struct ktimer_settime_args *uap)
1376 {
1377         struct itimerspec val, oval, *ovalp;
1378         int error;
1379
1380         error = copyin(uap->value, &val, sizeof(val));
1381         if (error != 0)
1382                 return (error);
1383         ovalp = uap->ovalue != NULL ? &oval : NULL;
1384         error = kern_ktimer_settime(td, uap->timerid, uap->flags, &val, ovalp);
1385         if (error == 0 && uap->ovalue != NULL)
1386                 error = copyout(ovalp, uap->ovalue, sizeof(*ovalp));
1387         return (error);
1388 }
1389
1390 int
1391 kern_ktimer_settime(struct thread *td, int timer_id, int flags,
1392     struct itimerspec *val, struct itimerspec *oval)
1393 {
1394         struct proc *p;
1395         struct itimer *it;
1396         int error;
1397
1398         p = td->td_proc;
1399         PROC_LOCK(p);
1400         if (timer_id < 3 || (it = itimer_find(p, timer_id)) == NULL) {
1401                 PROC_UNLOCK(p);
1402                 error = EINVAL;
1403         } else {
1404                 PROC_UNLOCK(p);
1405                 itimer_enter(it);
1406                 error = CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_settime, (it,
1407                     flags, val, oval));
1408                 itimer_leave(it);
1409                 ITIMER_UNLOCK(it);
1410         }
1411         return (error);
1412 }
1413
1414 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1415 struct ktimer_gettime_args {
1416         int timerid;
1417         struct itimerspec * value;
1418 };
1419 #endif
1420 int
1421 sys_ktimer_gettime(struct thread *td, struct ktimer_gettime_args *uap)
1422 {
1423         struct itimerspec val;
1424         int error;
1425
1426         error = kern_ktimer_gettime(td, uap->timerid, &val);
1427         if (error == 0)
1428                 error = copyout(&val, uap->value, sizeof(val));
1429         return (error);
1430 }
1431
1432 int
1433 kern_ktimer_gettime(struct thread *td, int timer_id, struct itimerspec *val)
1434 {
1435         struct proc *p;
1436         struct itimer *it;
1437         int error;
1438
1439         p = td->td_proc;
1440         PROC_LOCK(p);
1441         if (timer_id < 3 || (it = itimer_find(p, timer_id)) == NULL) {
1442                 PROC_UNLOCK(p);
1443                 error = EINVAL;
1444         } else {
1445                 PROC_UNLOCK(p);
1446                 itimer_enter(it);
1447                 error = CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_gettime, (it, val));
1448                 itimer_leave(it);
1449                 ITIMER_UNLOCK(it);
1450         }
1451         return (error);
1452 }
1453
1454 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1455 struct timer_getoverrun_args {
1456         int timerid;
1457 };
1458 #endif
1459 int
1460 sys_ktimer_getoverrun(struct thread *td, struct ktimer_getoverrun_args *uap)
1461 {
1462
1463         return (kern_ktimer_getoverrun(td, uap->timerid));
1464 }
1465
1466 int
1467 kern_ktimer_getoverrun(struct thread *td, int timer_id)
1468 {
1469         struct proc *p = td->td_proc;
1470         struct itimer *it;
1471         int error ;
1472
1473         PROC_LOCK(p);
1474         if (timer_id < 3 ||
1475             (it = itimer_find(p, timer_id)) == NULL) {
1476                 PROC_UNLOCK(p);
1477                 error = EINVAL;
1478         } else {
1479                 td->td_retval[0] = it->it_overrun_last;
1480                 ITIMER_UNLOCK(it);
1481                 PROC_UNLOCK(p);
1482                 error = 0;
1483         }
1484         return (error);
1485 }
1486
1487 static int
1488 realtimer_create(struct itimer *it)
1489 {
1490         callout_init_mtx(&it->it_callout, &it->it_mtx, 0);
1491         return (0);
1492 }
1493
1494 static int
1495 realtimer_delete(struct itimer *it)
1496 {
1497         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1498
1499         /*
1500          * clear timer's value and interval to tell realtimer_expire
1501          * to not rearm the timer.
1502          */
1503         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1504         timespecclear(&it->it_time.it_interval);
1505         ITIMER_UNLOCK(it);
1506         callout_drain(&it->it_callout);
1507         ITIMER_LOCK(it);
1508         return (0);
1509 }
1510
1511 static int
1512 realtimer_gettime(struct itimer *it, struct itimerspec *ovalue)
1513 {
1514         struct timespec cts;
1515
1516         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1517
1518         realtimer_clocktime(it->it_clockid, &cts);
1519         *ovalue = it->it_time;
1520         if (ovalue->it_value.tv_sec != 0 || ovalue->it_value.tv_nsec != 0) {
1521                 timespecsub(&ovalue->it_value, &cts, &ovalue->it_value);
1522                 if (ovalue->it_value.tv_sec < 0 ||
1523                     (ovalue->it_value.tv_sec == 0 &&
1524                      ovalue->it_value.tv_nsec == 0)) {
1525                         ovalue->it_value.tv_sec  = 0;
1526                         ovalue->it_value.tv_nsec = 1;
1527                 }
1528         }
1529         return (0);
1530 }
1531
1532 static int
1533 realtimer_settime(struct itimer *it, int flags,
1534         struct itimerspec *value, struct itimerspec *ovalue)
1535 {
1536         struct timespec cts, ts;
1537         struct timeval tv;
1538         struct itimerspec val;
1539
1540         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1541
1542         val = *value;
1543         if (itimespecfix(&val.it_value))
1544                 return (EINVAL);
1545
1546         if (timespecisset(&val.it_value)) {
1547                 if (itimespecfix(&val.it_interval))
1548                         return (EINVAL);
1549         } else {
1550                 timespecclear(&val.it_interval);
1551         }
1552
1553         if (ovalue != NULL)
1554                 realtimer_gettime(it, ovalue);
1555
1556         it->it_time = val;
1557         if (timespecisset(&val.it_value)) {
1558                 realtimer_clocktime(it->it_clockid, &cts);
1559                 ts = val.it_value;
1560                 if ((flags & TIMER_ABSTIME) == 0) {
1561                         /* Convert to absolute time. */
1562                         timespecadd(&it->it_time.it_value, &cts,
1563                                 &it->it_time.it_value);
1564                 } else {
1565                         timespecsub(&ts, &cts, &ts);
1566                         /*
1567                          * We don't care if ts is negative, tztohz will
1568                          * fix it.
1569                          */
1570                 }
1571                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts);
1572                 callout_reset(&it->it_callout, tvtohz(&tv),
1573                         realtimer_expire, it);
1574         } else {
1575                 callout_stop(&it->it_callout);
1576         }
1577
1578         return (0);
1579 }
1580
1581 static void
1582 realtimer_clocktime(clockid_t id, struct timespec *ts)
1583 {
1584         if (id == CLOCK_REALTIME)
1585                 getnanotime(ts);
1586         else    /* CLOCK_MONOTONIC */
1587                 getnanouptime(ts);
1588 }
1589
1590 int
1591 itimer_accept(struct proc *p, int timerid, ksiginfo_t *ksi)
1592 {
1593         struct itimer *it;
1594
1595         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1596         it = itimer_find(p, timerid);
1597         if (it != NULL) {
1598                 ksi->ksi_overrun = it->it_overrun;
1599                 it->it_overrun_last = it->it_overrun;
1600                 it->it_overrun = 0;
1601                 ITIMER_UNLOCK(it);
1602                 return (0);
1603         }
1604         return (EINVAL);
1605 }
1606
1607 int
1608 itimespecfix(struct timespec *ts)
1609 {
1610
1611         if (ts->tv_sec < 0 || ts->tv_nsec < 0 || ts->tv_nsec >= 1000000000)
1612                 return (EINVAL);
1613         if (ts->tv_sec == 0 && ts->tv_nsec != 0 && ts->tv_nsec < tick * 1000)
1614                 ts->tv_nsec = tick * 1000;
1615         return (0);
1616 }
1617
1618 /* Timeout callback for realtime timer */
1619 static void
1620 realtimer_expire(void *arg)
1621 {
1622         struct timespec cts, ts;
1623         struct timeval tv;
1624         struct itimer *it;
1625
1626         it = (struct itimer *)arg;
1627
1628         realtimer_clocktime(it->it_clockid, &cts);
1629         /* Only fire if time is reached. */
1630         if (timespeccmp(&cts, &it->it_time.it_value, >=)) {
1631                 if (timespecisset(&it->it_time.it_interval)) {
1632                         timespecadd(&it->it_time.it_value,
1633                                     &it->it_time.it_interval,
1634                                     &it->it_time.it_value);
1635                         while (timespeccmp(&cts, &it->it_time.it_value, >=)) {
1636                                 if (it->it_overrun < INT_MAX)
1637                                         it->it_overrun++;
1638                                 else
1639                                         it->it_ksi.ksi_errno = ERANGE;
1640                                 timespecadd(&it->it_time.it_value,
1641                                             &it->it_time.it_interval,
1642                                             &it->it_time.it_value);
1643                         }
1644                 } else {
1645                         /* single shot timer ? */
1646                         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1647                 }
1648                 if (timespecisset(&it->it_time.it_value)) {
1649                         timespecsub(&it->it_time.it_value, &cts, &ts);
1650                         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts);
1651                         callout_reset(&it->it_callout, tvtohz(&tv),
1652                                  realtimer_expire, it);
1653                 }
1654                 itimer_enter(it);
1655                 ITIMER_UNLOCK(it);
1656                 itimer_fire(it);
1657                 ITIMER_LOCK(it);
1658                 itimer_leave(it);
1659         } else if (timespecisset(&it->it_time.it_value)) {
1660                 ts = it->it_time.it_value;
1661                 timespecsub(&ts, &cts, &ts);
1662                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts);
1663                 callout_reset(&it->it_callout, tvtohz(&tv), realtimer_expire,
1664                         it);
1665         }
1666 }
1667
1668 void
1669 itimer_fire(struct itimer *it)
1670 {
1671         struct proc *p = it->it_proc;
1672         struct thread *td;
1673
1674         if (it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1675             it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) {
1676                 if (sigev_findtd(p, &it->it_sigev, &td) != 0) {
1677                         ITIMER_LOCK(it);
1678                         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1679                         timespecclear(&it->it_time.it_interval);
1680                         callout_stop(&it->it_callout);
1681                         ITIMER_UNLOCK(it);
1682                         return;
1683                 }
1684                 if (!KSI_ONQ(&it->it_ksi)) {
1685                         it->it_ksi.ksi_errno = 0;
1686                         ksiginfo_set_sigev(&it->it_ksi, &it->it_sigev);
1687                         tdsendsignal(p, td, it->it_ksi.ksi_signo, &it->it_ksi);
1688                 } else {
1689                         if (it->it_overrun < INT_MAX)
1690                                 it->it_overrun++;
1691                         else
1692                                 it->it_ksi.ksi_errno = ERANGE;
1693                 }
1694                 PROC_UNLOCK(p);
1695         }
1696 }
1697
1698 static void
1699 itimers_alloc(struct proc *p)
1700 {
1701         struct itimers *its;
1702         int i;
1703
1704         its = malloc(sizeof (struct itimers), M_SUBPROC, M_WAITOK | M_ZERO);
1705         LIST_INIT(&its->its_virtual);
1706         LIST_INIT(&its->its_prof);
1707         TAILQ_INIT(&its->its_worklist);
1708         for (i = 0; i < TIMER_MAX; i++)
1709                 its->its_timers[i] = NULL;
1710         PROC_LOCK(p);
1711         if (p->p_itimers == NULL) {
1712                 p->p_itimers = its;
1713                 PROC_UNLOCK(p);
1714         }
1715         else {
1716                 PROC_UNLOCK(p);
1717                 free(its, M_SUBPROC);
1718         }
1719 }
1720
1721 static void
1722 itimers_event_hook_exec(void *arg, struct proc *p, struct image_params *imgp __unused)
1723 {
1724         itimers_event_hook_exit(arg, p);
1725 }
1726
1727 /* Clean up timers when some process events are being triggered. */
1728 static void
1729 itimers_event_hook_exit(void *arg, struct proc *p)
1730 {
1731         struct itimers *its;
1732         struct itimer *it;
1733         int event = (int)(intptr_t)arg;
1734         int i;
1735
1736         if (p->p_itimers != NULL) {
1737                 its = p->p_itimers;
1738                 for (i = 0; i < MAX_CLOCKS; ++i) {
1739                         if (posix_clocks[i].event_hook != NULL)
1740                                 CLOCK_CALL(i, event_hook, (p, i, event));
1741                 }
1742                 /*
1743                  * According to susv3, XSI interval timers should be inherited
1744                  * by new image.
1745                  */
1746                 if (event == ITIMER_EV_EXEC)
1747                         i = 3;
1748                 else if (event == ITIMER_EV_EXIT)
1749                         i = 0;
1750                 else
1751                         panic("unhandled event");
1752                 for (; i < TIMER_MAX; ++i) {
1753                         if ((it = its->its_timers[i]) != NULL)
1754                                 kern_ktimer_delete(curthread, i);
1755                 }
1756                 if (its->its_timers[0] == NULL &&
1757                     its->its_timers[1] == NULL &&
1758                     its->its_timers[2] == NULL) {
1759                         free(its, M_SUBPROC);
1760                         p->p_itimers = NULL;
1761                 }
1762         }
1763 }