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