sys/kern/kern_time.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  *      @(#)kern_time.c 8.1 (Berkeley) 6/10/93
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #include "opt_ktrace.h"
  36
  37 #include <sys/param.h>
  38 #include <sys/systm.h>
  39 #include <sys/limits.h>
  40 #include <sys/clock.h>
  41 #include <sys/lock.h>
  42 #include <sys/mutex.h>
  43 #include <sys/sysproto.h>
  44 #include <sys/eventhandler.h>
  45 #include <sys/resourcevar.h>
  46 #include <sys/signalvar.h>
  47 #include <sys/kernel.h>
  48 #include <sys/sleepqueue.h>
  49 #include <sys/syscallsubr.h>
  50 #include <sys/sysctl.h>
  51 #include <sys/sysent.h>
  52 #include <sys/priv.h>
  53 #include <sys/proc.h>
  54 #include <sys/posix4.h>
  55 #include <sys/time.h>
  56 #include <sys/timers.h>
  57 #include <sys/timetc.h>
  58 #include <sys/vnode.h>
  59 #ifdef KTRACE
  60 #include <sys/ktrace.h>
  61 #endif
  62
  63 #include <vm/vm.h>
  64 #include <vm/vm_extern.h>
  65
  66 #define MAX_CLOCKS      (CLOCK_MONOTONIC+1)
  67 #define CPUCLOCK_BIT            0x80000000
  68 #define CPUCLOCK_PROCESS_BIT    0x40000000
  69 #define CPUCLOCK_ID_MASK        (~(CPUCLOCK_BIT|CPUCLOCK_PROCESS_BIT))
  70 #define MAKE_THREAD_CPUCLOCK(tid)       (CPUCLOCK_BIT|(tid))
  71 #define MAKE_PROCESS_CPUCLOCK(pid)      \
  72         (CPUCLOCK_BIT|CPUCLOCK_PROCESS_BIT|(pid))
  73
  74 static struct kclock    posix_clocks[MAX_CLOCKS];
  75 static uma_zone_t       itimer_zone = NULL;
  76
  77 /*
  78  * Time of day and interval timer support.
  79  *
  80  * These routines provide the kernel entry points to get and set
  81  * the time-of-day and per-process interval timers.  Subroutines
  82  * here provide support for adding and subtracting timeval structures
  83  * and decrementing interval timers, optionally reloading the interval
  84  * timers when they expire.
  85  */
  86
  87 static int      settime(struct thread *, struct timeval *);
  88 static void     timevalfix(struct timeval *);
  89
  90 static void     itimer_start(void);
  91 static int      itimer_init(void *, int, int);
  92 static void     itimer_fini(void *, int);
  93 static void     itimer_enter(struct itimer *);
  94 static void     itimer_leave(struct itimer *);
  95 static struct itimer *itimer_find(struct proc *, int);
  96 static void     itimers_alloc(struct proc *);
  97 static void     itimers_event_hook_exec(void *arg, struct proc *p, struct image_params *imgp);
  98 static void     itimers_event_hook_exit(void *arg, struct proc *p);
  99 static int      realtimer_create(struct itimer *);
 100 static int      realtimer_gettime(struct itimer *, struct itimerspec *);
 101 static int      realtimer_settime(struct itimer *, int,
 102                         struct itimerspec *, struct itimerspec *);
 103 static int      realtimer_delete(struct itimer *);
 104 static void     realtimer_clocktime(clockid_t, struct timespec *);
 105 static void     realtimer_expire(void *);
 106
 107 int             register_posix_clock(int, struct kclock *);
 108 void            itimer_fire(struct itimer *it);
 109 int             itimespecfix(struct timespec *ts);
 110
 111 #define CLOCK_CALL(clock, call, arglist)                \
 112         ((*posix_clocks[clock].call) arglist)
 113
 114 SYSINIT(posix_timer, SI_SUB_P1003_1B, SI_ORDER_FIRST+4, itimer_start, NULL);
 115
 116
 117 static int
 118 settime(struct thread *td, struct timeval *tv)
 119 {
 120         struct timeval delta, tv1, tv2;
 121         static struct timeval maxtime, laststep;
 122         struct timespec ts;
 123
 124         microtime(&tv1);
 125         delta = *tv;
 126         timevalsub(&delta, &tv1);
 127
 128         /*
 129          * If the system is secure, we do not allow the time to be
 130          * set to a value earlier than 1 second less than the highest
 131          * time we have yet seen. The worst a miscreant can do in
 132          * this circumstance is "freeze" time. He couldn't go
 133          * back to the past.
 134          *
 135          * We similarly do not allow the clock to be stepped more
 136          * than one second, nor more than once per second. This allows
 137          * a miscreant to make the clock march double-time, but no worse.
 138          */
 139         if (securelevel_gt(td->td_ucred, 1) != 0) {
 140                 if (delta.tv_sec < 0 || delta.tv_usec < 0) {
 141                         /*
 142                          * Update maxtime to latest time we've seen.
 143                          */
 144                         if (tv1.tv_sec > maxtime.tv_sec)
 145                                 maxtime = tv1;
 146                         tv2 = *tv;
 147                         timevalsub(&tv2, &maxtime);
 148                         if (tv2.tv_sec < -1) {
 149                                 tv->tv_sec = maxtime.tv_sec - 1;
 150                                 printf("Time adjustment clamped to -1 second\n");
 151                         }
 152                 } else {
 153                         if (tv1.tv_sec == laststep.tv_sec)
 154                                 return (EPERM);
 155                         if (delta.tv_sec > 1) {
 156                                 tv->tv_sec = tv1.tv_sec + 1;
 157                                 printf("Time adjustment clamped to +1 second\n");
 158                         }
 159                         laststep = *tv;
 160                 }
 161         }
 162
 163         ts.tv_sec = tv->tv_sec;
 164         ts.tv_nsec = tv->tv_usec * 1000;
 165         tc_setclock(&ts);
 166         resettodr();
 167         return (0);
 168 }
 169
 170 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 171 struct clock_getcpuclockid2_args {
 172         id_t id;
 173         int which,
 174         clockid_t *clock_id;
 175 };
 176 #endif
 177 /* ARGSUSED */
 178 int
 179 sys_clock_getcpuclockid2(struct thread *td, struct clock_getcpuclockid2_args *uap)
 180 {
 181         clockid_t clk_id;
 182         int error;
 183
 184         error = kern_clock_getcpuclockid2(td, uap->id, uap->which, &clk_id);
 185         if (error == 0)
 186                 error = copyout(&clk_id, uap->clock_id, sizeof(clockid_t));
 187         return (error);
 188 }
 189
 190 int
 191 kern_clock_getcpuclockid2(struct thread *td, id_t id, int which,
 192     clockid_t *clk_id)
 193 {
 194         struct proc *p;
 195         pid_t pid;
 196         lwpid_t tid;
 197         int error;
 198
 199         switch (which) {
 200         case CPUCLOCK_WHICH_PID:
 201                 if (id != 0) {
 202                         error = pget(id, PGET_CANSEE | PGET_NOTID, &p);
 203                         if (error != 0)
 204                                 return (error);
 205                         PROC_UNLOCK(p);
 206                         pid = id;
 207                 } else {
 208                         pid = td->td_proc->p_pid;
 209                 }
 210                 *clk_id = MAKE_PROCESS_CPUCLOCK(pid);
 211                 return (0);
 212         case CPUCLOCK_WHICH_TID:
 213                 tid = id == 0 ? td->td_tid : id;
 214                 *clk_id = MAKE_THREAD_CPUCLOCK(tid);
 215                 return (0);
 216         default:
 217                 return (EINVAL);
 218         }
 219 }
 220
 221 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 222 struct clock_gettime_args {
 223         clockid_t clock_id;
 224         struct  timespec *tp;
 225 };
 226 #endif
 227 /* ARGSUSED */
 228 int
 229 sys_clock_gettime(struct thread *td, struct clock_gettime_args *uap)
 230 {
 231         struct timespec ats;
 232         int error;
 233
 234         error = kern_clock_gettime(td, uap->clock_id, &ats);
 235         if (error == 0)
 236                 error = copyout(&ats, uap->tp, sizeof(ats));
 237
 238         return (error);
 239 }
 240
 241 static inline void
 242 cputick2timespec(uint64_t runtime, struct timespec *ats)
 243 {
 244         runtime = cputick2usec(runtime);
 245         ats->tv_sec = runtime / 1000000;
 246         ats->tv_nsec = runtime % 1000000 * 1000;
 247 }
 248
 249 static void
 250 get_thread_cputime(struct thread *targettd, struct timespec *ats)
 251 {
 252         uint64_t runtime, curtime, switchtime;
 253
 254         if (targettd == NULL) { /* current thread */
 255                 critical_enter();
 256                 switchtime = PCPU_GET(switchtime);
 257                 curtime = cpu_ticks();
 258                 runtime = curthread->td_runtime;
 259                 critical_exit();
 260                 runtime += curtime - switchtime;
 261         } else {
 262                 thread_lock(targettd);
 263                 runtime = targettd->td_runtime;
 264                 thread_unlock(targettd);
 265         }
 266         cputick2timespec(runtime, ats);
 267 }
 268
 269 static void
 270 get_process_cputime(struct proc *targetp, struct timespec *ats)
 271 {
 272         uint64_t runtime;
 273         struct rusage ru;
 274
 275         PROC_STATLOCK(targetp);
 276         rufetch(targetp, &ru);
 277         runtime = targetp->p_rux.rux_runtime;
 278         PROC_STATUNLOCK(targetp);
 279         cputick2timespec(runtime, ats);
 280 }
 281
 282 static int
 283 get_cputime(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ats)
 284 {
 285         struct proc *p, *p2;
 286         struct thread *td2;
 287         lwpid_t tid;
 288         pid_t pid;
 289         int error;
 290
 291         p = td->td_proc;
 292         if ((clock_id & CPUCLOCK_PROCESS_BIT) == 0) {
 293                 tid = clock_id & CPUCLOCK_ID_MASK;
 294                 td2 = tdfind(tid, p->p_pid);
 295                 if (td2 == NULL)
 296                         return (EINVAL);
 297                 get_thread_cputime(td2, ats);
 298                 PROC_UNLOCK(td2->td_proc);
 299         } else {
 300                 pid = clock_id & CPUCLOCK_ID_MASK;
 301                 error = pget(pid, PGET_CANSEE, &p2);
 302                 if (error != 0)
 303                         return (EINVAL);
 304                 get_process_cputime(p2, ats);
 305                 PROC_UNLOCK(p2);
 306         }
 307         return (0);
 308 }
 309
 310 int
 311 kern_clock_gettime(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ats)
 312 {
 313         struct timeval sys, user;
 314         struct proc *p;
 315
 316         p = td->td_proc;
 317         switch (clock_id) {
 318         case CLOCK_REALTIME:            /* Default to precise. */
 319         case CLOCK_REALTIME_PRECISE:
 320                 nanotime(ats);
 321                 break;
 322         case CLOCK_REALTIME_FAST:
 323                 getnanotime(ats);
 324                 break;
 325         case CLOCK_VIRTUAL:
 326                 PROC_LOCK(p);
 327                 PROC_STATLOCK(p);
 328                 calcru(p, &user, &sys);
 329                 PROC_STATUNLOCK(p);
 330                 PROC_UNLOCK(p);
 331                 TIMEVAL_TO_TIMESPEC(&user, ats);
 332                 break;
 333         case CLOCK_PROF:
 334                 PROC_LOCK(p);
 335                 PROC_STATLOCK(p);
 336                 calcru(p, &user, &sys);
 337                 PROC_STATUNLOCK(p);
 338                 PROC_UNLOCK(p);
 339                 timevaladd(&user, &sys);
 340                 TIMEVAL_TO_TIMESPEC(&user, ats);
 341                 break;
 342         case CLOCK_MONOTONIC:           /* Default to precise. */
 343         case CLOCK_MONOTONIC_PRECISE:
 344         case CLOCK_UPTIME:
 345         case CLOCK_UPTIME_PRECISE:
 346                 nanouptime(ats);
 347                 break;
 348         case CLOCK_UPTIME_FAST:
 349         case CLOCK_MONOTONIC_FAST:
 350                 getnanouptime(ats);
 351                 break;
 352         case CLOCK_SECOND:
 353                 ats->tv_sec = time_second;
 354                 ats->tv_nsec = 0;
 355                 break;
 356         case CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:
 357                 get_thread_cputime(NULL, ats);
 358                 break;
 359         case CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:
 360                 PROC_LOCK(p);
 361                 get_process_cputime(p, ats);
 362                 PROC_UNLOCK(p);
 363                 break;
 364         default:
 365                 if ((int)clock_id >= 0)
 366                         return (EINVAL);
 367                 return (get_cputime(td, clock_id, ats));
 368         }
 369         return (0);
 370 }
 371
 372 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 373 struct clock_settime_args {
 374         clockid_t clock_id;
 375         const struct    timespec *tp;
 376 };
 377 #endif
 378 /* ARGSUSED */
 379 int
 380 sys_clock_settime(struct thread *td, struct clock_settime_args *uap)
 381 {
 382         struct timespec ats;
 383         int error;
 384
 385         if ((error = copyin(uap->tp, &ats, sizeof(ats))) != 0)
 386                 return (error);
 387         return (kern_clock_settime(td, uap->clock_id, &ats));
 388 }
 389
 390 static int allow_insane_settime = 0;
 391 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, allow_insane_settime, CTLFLAG_RWTUN,
 392     &allow_insane_settime, 0,
 393     "do not perform possibly restrictive checks on settime(2) args");
 394
 395 int
 396 kern_clock_settime(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ats)
 397 {
 398         struct timeval atv;
 399         int error;
 400
 401         if ((error = priv_check(td, PRIV_CLOCK_SETTIME)) != 0)
 402                 return (error);
 403         if (clock_id != CLOCK_REALTIME)
 404                 return (EINVAL);
 405         if (ats->tv_nsec < 0 || ats->tv_nsec >= 1000000000 ||
 406             ats->tv_sec < 0)
 407                 return (EINVAL);
 408         if (!allow_insane_settime && ats->tv_sec > 9999ULL * 366 * 24 * 60 * 60)
 409                 return (EINVAL);
 410         /* XXX Don't convert nsec->usec and back */
 411         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ats);
 412         error = settime(td, &atv);
 413         return (error);
 414 }
 415
 416 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 417 struct clock_getres_args {
 418         clockid_t clock_id;
 419         struct  timespec *tp;
 420 };
 421 #endif
 422 int
 423 sys_clock_getres(struct thread *td, struct clock_getres_args *uap)
 424 {
 425         struct timespec ts;
 426         int error;
 427
 428         if (uap->tp == NULL)
 429                 return (0);
 430
 431         error = kern_clock_getres(td, uap->clock_id, &ts);
 432         if (error == 0)
 433                 error = copyout(&ts, uap->tp, sizeof(ts));
 434         return (error);
 435 }
 436
 437 int
 438 kern_clock_getres(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ts)
 439 {
 440
 441         ts->tv_sec = 0;
 442         switch (clock_id) {
 443         case CLOCK_REALTIME:
 444         case CLOCK_REALTIME_FAST:
 445         case CLOCK_REALTIME_PRECISE:
 446         case CLOCK_MONOTONIC:
 447         case CLOCK_MONOTONIC_FAST:
 448         case CLOCK_MONOTONIC_PRECISE:
 449         case CLOCK_UPTIME:
 450         case CLOCK_UPTIME_FAST:
 451         case CLOCK_UPTIME_PRECISE:
 452                 /*
 453                  * Round up the result of the division cheaply by adding 1.
 454                  * Rounding up is especially important if rounding down
 455                  * would give 0.  Perfect rounding is unimportant.
 456                  */
 457                 ts->tv_nsec = 1000000000 / tc_getfrequency() + 1;
 458                 break;
 459         case CLOCK_VIRTUAL:
 460         case CLOCK_PROF:
 461                 /* Accurately round up here because we can do so cheaply. */
 462                 ts->tv_nsec = howmany(1000000000, hz);
 463                 break;
 464         case CLOCK_SECOND:
 465                 ts->tv_sec = 1;
 466                 ts->tv_nsec = 0;
 467                 break;
 468         case CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:
 469         case CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:
 470         cputime:
 471                 /* sync with cputick2usec */
 472                 ts->tv_nsec = 1000000 / cpu_tickrate();
 473                 if (ts->tv_nsec == 0)
 474                         ts->tv_nsec = 1000;
 475                 break;
 476         default:
 477                 if ((int)clock_id < 0)
 478                         goto cputime;
 479                 return (EINVAL);
 480         }
 481         return (0);
 482 }
 483
 484 static uint8_t nanowait[MAXCPU];
 485
 486 int
 487 kern_nanosleep(struct thread *td, struct timespec *rqt, struct timespec *rmt)
 488 {
 489         struct timespec ts;
 490         sbintime_t sbt, sbtt, prec, tmp;
 491         time_t over;
 492         int error;
 493
 494         if (rqt->tv_nsec < 0 || rqt->tv_nsec >= 1000000000)
 495                 return (EINVAL);
 496         if (rqt->tv_sec < 0 || (rqt->tv_sec == 0 && rqt->tv_nsec == 0))
 497                 return (0);
 498         ts = *rqt;
 499         if (ts.tv_sec > INT32_MAX / 2) {
 500                 over = ts.tv_sec - INT32_MAX / 2;
 501                 ts.tv_sec -= over;
 502         } else
 503                 over = 0;
 504         tmp = tstosbt(ts);
 505         prec = tmp;
 506         prec >>= tc_precexp;
 507         if (TIMESEL(&sbt, tmp))
 508                 sbt += tc_tick_sbt;
 509         sbt += tmp;
 510         error = tsleep_sbt(&nanowait[curcpu], PWAIT | PCATCH, "nanslp",
 511             sbt, prec, C_ABSOLUTE);
 512         if (error != EWOULDBLOCK) {
 513                 if (error == ERESTART)
 514                         error = EINTR;
 515                 TIMESEL(&sbtt, tmp);
 516                 if (rmt != NULL) {
 517                         ts = sbttots(sbt - sbtt);
 518                         ts.tv_sec += over;
 519                         if (ts.tv_sec < 0)
 520                                 timespecclear(&ts);
 521                         *rmt = ts;
 522                 }
 523                 if (sbtt >= sbt)
 524                         return (0);
 525                 return (error);
 526         }
 527         return (0);
 528 }
 529
 530 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 531 struct nanosleep_args {
 532         struct  timespec *rqtp;
 533         struct  timespec *rmtp;
 534 };
 535 #endif
 536 /* ARGSUSED */
 537 int
 538 sys_nanosleep(struct thread *td, struct nanosleep_args *uap)
 539 {
 540         struct timespec rmt, rqt;
 541         int error;
 542
 543         error = copyin(uap->rqtp, &rqt, sizeof(rqt));
 544         if (error)
 545                 return (error);
 546
 547         if (uap->rmtp &&
 548             !useracc((caddr_t)uap->rmtp, sizeof(rmt), VM_PROT_WRITE))
 549                         return (EFAULT);
 550         error = kern_nanosleep(td, &rqt, &rmt);
 551         if (error && uap->rmtp) {
 552                 int error2;
 553
 554                 error2 = copyout(&rmt, uap->rmtp, sizeof(rmt));
 555                 if (error2)
 556                         error = error2;
 557         }
 558         return (error);
 559 }
 560
 561 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 562 struct gettimeofday_args {
 563         struct  timeval *tp;
 564         struct  timezone *tzp;
 565 };
 566 #endif
 567 /* ARGSUSED */
 568 int
 569 sys_gettimeofday(struct thread *td, struct gettimeofday_args *uap)
 570 {
 571         struct timeval atv;
 572         struct timezone rtz;
 573         int error = 0;
 574
 575         if (uap->tp) {
 576                 microtime(&atv);
 577                 error = copyout(&atv, uap->tp, sizeof (atv));
 578         }
 579         if (error == 0 && uap->tzp != NULL) {
 580                 rtz.tz_minuteswest = tz_minuteswest;
 581                 rtz.tz_dsttime = tz_dsttime;
 582                 error = copyout(&rtz, uap->tzp, sizeof (rtz));
 583         }
 584         return (error);
 585 }
 586
 587 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 588 struct settimeofday_args {
 589         struct  timeval *tv;
 590         struct  timezone *tzp;
 591 };
 592 #endif
 593 /* ARGSUSED */
 594 int
 595 sys_settimeofday(struct thread *td, struct settimeofday_args *uap)
 596 {
 597         struct timeval atv, *tvp;
 598         struct timezone atz, *tzp;
 599         int error;
 600
 601         if (uap->tv) {
 602                 error = copyin(uap->tv, &atv, sizeof(atv));
 603                 if (error)
 604                         return (error);
 605                 tvp = &atv;
 606         } else
 607                 tvp = NULL;
 608         if (uap->tzp) {
 609                 error = copyin(uap->tzp, &atz, sizeof(atz));
 610                 if (error)
 611                         return (error);
 612                 tzp = &atz;
 613         } else
 614                 tzp = NULL;
 615         return (kern_settimeofday(td, tvp, tzp));
 616 }
 617
 618 int
 619 kern_settimeofday(struct thread *td, struct timeval *tv, struct timezone *tzp)
 620 {
 621         int error;
 622
 623         error = priv_check(td, PRIV_SETTIMEOFDAY);
 624         if (error)
 625                 return (error);
 626         /* Verify all parameters before changing time. */
 627         if (tv) {
 628                 if (tv->tv_usec < 0 || tv->tv_usec >= 1000000 ||
 629                     tv->tv_sec < 0)
 630                         return (EINVAL);
 631                 error = settime(td, tv);
 632         }
 633         if (tzp && error == 0) {
 634                 tz_minuteswest = tzp->tz_minuteswest;
 635                 tz_dsttime = tzp->tz_dsttime;
 636         }
 637         return (error);
 638 }
 639
 640 /*
 641  * Get value of an interval timer.  The process virtual and profiling virtual
 642  * time timers are kept in the p_stats area, since they can be swapped out.
 643  * These are kept internally in the way they are specified externally: in
 644  * time until they expire.
 645  *
 646  * The real time interval timer is kept in the process table slot for the
 647  * process, and its value (it_value) is kept as an absolute time rather than
 648  * as a delta, so that it is easy to keep periodic real-time signals from
 649  * drifting.
 650  *
 651  * Virtual time timers are processed in the hardclock() routine of
 652  * kern_clock.c.  The real time timer is processed by a timeout routine,
 653  * called from the softclock() routine.  Since a callout may be delayed in
 654  * real time due to interrupt processing in the system, it is possible for
 655  * the real time timeout routine (realitexpire, given below), to be delayed
 656  * in real time past when it is supposed to occur.  It does not suffice,
 657  * therefore, to reload the real timer .it_value from the real time timers
 658  * .it_interval.  Rather, we compute the next time in absolute time the timer
 659  * should go off.
 660  */
 661 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 662 struct getitimer_args {
 663         u_int   which;
 664         struct  itimerval *itv;
 665 };
 666 #endif
 667 int
 668 sys_getitimer(struct thread *td, struct getitimer_args *uap)
 669 {
 670         struct itimerval aitv;
 671         int error;
 672
 673         error = kern_getitimer(td, uap->which, &aitv);
 674         if (error != 0)
 675                 return (error);
 676         return (copyout(&aitv, uap->itv, sizeof (struct itimerval)));
 677 }
 678
 679 int
 680 kern_getitimer(struct thread *td, u_int which, struct itimerval *aitv)
 681 {
 682         struct proc *p = td->td_proc;
 683         struct timeval ctv;
 684
 685         if (which > ITIMER_PROF)
 686                 return (EINVAL);
 687
 688         if (which == ITIMER_REAL) {
 689                 /*
 690                  * Convert from absolute to relative time in .it_value
 691                  * part of real time timer.  If time for real time timer
 692                  * has passed return 0, else return difference between
 693                  * current time and time for the timer to go off.
 694                  */
 695                 PROC_LOCK(p);
 696                 *aitv = p->p_realtimer;
 697                 PROC_UNLOCK(p);
 698                 if (timevalisset(&aitv->it_value)) {
 699                         microuptime(&ctv);
 700                         if (timevalcmp(&aitv->it_value, &ctv, <))
 701                                 timevalclear(&aitv->it_value);
 702                         else
 703                                 timevalsub(&aitv->it_value, &ctv);
 704                 }
 705         } else {
 706                 PROC_ITIMLOCK(p);
 707                 *aitv = p->p_stats->p_timer[which];
 708                 PROC_ITIMUNLOCK(p);
 709         }
 710 #ifdef KTRACE
 711         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
 712                 ktritimerval(aitv);
 713 #endif
 714         return (0);
 715 }
 716
 717 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 718 struct setitimer_args {
 719         u_int   which;
 720         struct  itimerval *itv, *oitv;
 721 };
 722 #endif
 723 int
 724 sys_setitimer(struct thread *td, struct setitimer_args *uap)
 725 {
 726         struct itimerval aitv, oitv;
 727         int error;
 728
 729         if (uap->itv == NULL) {
 730                 uap->itv = uap->oitv;
 731                 return (sys_getitimer(td, (struct getitimer_args *)uap));
 732         }
 733
 734         if ((error = copyin(uap->itv, &aitv, sizeof(struct itimerval))))
 735                 return (error);
 736         error = kern_setitimer(td, uap->which, &aitv, &oitv);
 737         if (error != 0 || uap->oitv == NULL)
 738                 return (error);
 739         return (copyout(&oitv, uap->oitv, sizeof(struct itimerval)));
 740 }
 741
 742 int
 743 kern_setitimer(struct thread *td, u_int which, struct itimerval *aitv,
 744     struct itimerval *oitv)
 745 {
 746         struct proc *p = td->td_proc;
 747         struct timeval ctv;
 748         sbintime_t sbt, pr;
 749
 750         if (aitv == NULL)
 751                 return (kern_getitimer(td, which, oitv));
 752
 753         if (which > ITIMER_PROF)
 754                 return (EINVAL);
 755 #ifdef KTRACE
 756         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
 757                 ktritimerval(aitv);
 758 #endif
 759         if (itimerfix(&aitv->it_value) ||
 760             aitv->it_value.tv_sec > INT32_MAX / 2)
 761                 return (EINVAL);
 762         if (!timevalisset(&aitv->it_value))
 763                 timevalclear(&aitv->it_interval);
 764         else if (itimerfix(&aitv->it_interval) ||
 765             aitv->it_interval.tv_sec > INT32_MAX / 2)
 766                 return (EINVAL);
 767
 768         if (which == ITIMER_REAL) {
 769                 PROC_LOCK(p);
 770                 if (timevalisset(&p->p_realtimer.it_value))
 771                         callout_stop(&p->p_itcallout);
 772                 microuptime(&ctv);
 773                 if (timevalisset(&aitv->it_value)) {
 774                         pr = tvtosbt(aitv->it_value) >> tc_precexp;
 775                         timevaladd(&aitv->it_value, &ctv);
 776                         sbt = tvtosbt(aitv->it_value);
 777                         callout_reset_sbt(&p->p_itcallout, sbt, pr,
 778                             realitexpire, p, C_ABSOLUTE);
 779                 }
 780                 *oitv = p->p_realtimer;
 781                 p->p_realtimer = *aitv;
 782                 PROC_UNLOCK(p);
 783                 if (timevalisset(&oitv->it_value)) {
 784                         if (timevalcmp(&oitv->it_value, &ctv, <))
 785                                 timevalclear(&oitv->it_value);
 786                         else
 787                                 timevalsub(&oitv->it_value, &ctv);
 788                 }
 789         } else {
 790                 if (aitv->it_interval.tv_sec == 0 &&
 791                     aitv->it_interval.tv_usec != 0 &&
 792                     aitv->it_interval.tv_usec < tick)
 793                         aitv->it_interval.tv_usec = tick;
 794                 if (aitv->it_value.tv_sec == 0 &&
 795                     aitv->it_value.tv_usec != 0 &&
 796                     aitv->it_value.tv_usec < tick)
 797                         aitv->it_value.tv_usec = tick;
 798                 PROC_ITIMLOCK(p);
 799                 *oitv = p->p_stats->p_timer[which];
 800                 p->p_stats->p_timer[which] = *aitv;
 801                 PROC_ITIMUNLOCK(p);
 802         }
 803 #ifdef KTRACE
 804         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
 805                 ktritimerval(oitv);
 806 #endif
 807         return (0);
 808 }
 809
 810 /*
 811  * Real interval timer expired:
 812  * send process whose timer expired an alarm signal.
 813  * If time is not set up to reload, then just return.
 814  * Else compute next time timer should go off which is > current time.
 815  * This is where delay in processing this timeout causes multiple
 816  * SIGALRM calls to be compressed into one.
 817  * tvtohz() always adds 1 to allow for the time until the next clock
 818  * interrupt being strictly less than 1 clock tick, but we don't want
 819  * that here since we want to appear to be in sync with the clock
 820  * interrupt even when we're delayed.
 821  */
 822 void
 823 realitexpire(void *arg)
 824 {
 825         struct proc *p;
 826         struct timeval ctv;
 827         sbintime_t isbt;
 828
 829         p = (struct proc *)arg;
 830         kern_psignal(p, SIGALRM);
 831         if (!timevalisset(&p->p_realtimer.it_interval)) {
 832                 timevalclear(&p->p_realtimer.it_value);
 833                 if (p->p_flag & P_WEXIT)
 834                         wakeup(&p->p_itcallout);
 835                 return;
 836         }
 837         isbt = tvtosbt(p->p_realtimer.it_interval);
 838         if (isbt >= sbt_timethreshold)
 839                 getmicrouptime(&ctv);
 840         else
 841                 microuptime(&ctv);
 842         do {
 843                 timevaladd(&p->p_realtimer.it_value,
 844                     &p->p_realtimer.it_interval);
 845         } while (timevalcmp(&p->p_realtimer.it_value, &ctv, <=));
 846         callout_reset_sbt(&p->p_itcallout, tvtosbt(p->p_realtimer.it_value),
 847             isbt >> tc_precexp, realitexpire, p, C_ABSOLUTE);
 848 }
 849
 850 /*
 851  * Check that a proposed value to load into the .it_value or
 852  * .it_interval part of an interval timer is acceptable, and
 853  * fix it to have at least minimal value (i.e. if it is less
 854  * than the resolution of the clock, round it up.)
 855  */
 856 int
 857 itimerfix(struct timeval *tv)
 858 {
 859
 860         if (tv->tv_sec < 0 || tv->tv_usec < 0 || tv->tv_usec >= 1000000)
 861                 return (EINVAL);
 862         if (tv->tv_sec == 0 && tv->tv_usec != 0 &&
 863             tv->tv_usec < (u_int)tick / 16)
 864                 tv->tv_usec = (u_int)tick / 16;
 865         return (0);
 866 }
 867
 868 /*
 869  * Decrement an interval timer by a specified number
 870  * of microseconds, which must be less than a second,
 871  * i.e. < 1000000.  If the timer expires, then reload
 872  * it.  In this case, carry over (usec - old value) to
 873  * reduce the value reloaded into the timer so that
 874  * the timer does not drift.  This routine assumes
 875  * that it is called in a context where the timers
 876  * on which it is operating cannot change in value.
 877  */
 878 int
 879 itimerdecr(struct itimerval *itp, int usec)
 880 {
 881
 882         if (itp->it_value.tv_usec < usec) {
 883                 if (itp->it_value.tv_sec == 0) {
 884                         /* expired, and already in next interval */
 885                         usec -= itp->it_value.tv_usec;
 886                         goto expire;
 887                 }
 888                 itp->it_value.tv_usec += 1000000;
 889                 itp->it_value.tv_sec--;
 890         }
 891         itp->it_value.tv_usec -= usec;
 892         usec = 0;
 893         if (timevalisset(&itp->it_value))
 894                 return (1);
 895         /* expired, exactly at end of interval */
 896 expire:
 897         if (timevalisset(&itp->it_interval)) {
 898                 itp->it_value = itp->it_interval;
 899                 itp->it_value.tv_usec -= usec;
 900                 if (itp->it_value.tv_usec < 0) {
 901                         itp->it_value.tv_usec += 1000000;
 902                         itp->it_value.tv_sec--;
 903                 }
 904         } else
 905                 itp->it_value.tv_usec = 0;              /* sec is already 0 */
 906         return (0);
 907 }
 908
 909 /*
 910  * Add and subtract routines for timevals.
 911  * N.B.: subtract routine doesn't deal with
 912  * results which are before the beginning,
 913  * it just gets very confused in this case.
 914  * Caveat emptor.
 915  */
 916 void
 917 timevaladd(struct timeval *t1, const struct timeval *t2)
 918 {
 919
 920         t1->tv_sec += t2->tv_sec;
 921         t1->tv_usec += t2->tv_usec;
 922         timevalfix(t1);
 923 }
 924
 925 void
 926 timevalsub(struct timeval *t1, const struct timeval *t2)
 927 {
 928
 929         t1->tv_sec -= t2->tv_sec;
 930         t1->tv_usec -= t2->tv_usec;
 931         timevalfix(t1);
 932 }
 933
 934 static void
 935 timevalfix(struct timeval *t1)
 936 {
 937
 938         if (t1->tv_usec < 0) {
 939                 t1->tv_sec--;
 940                 t1->tv_usec += 1000000;
 941         }
 942         if (t1->tv_usec >= 1000000) {
 943                 t1->tv_sec++;
 944                 t1->tv_usec -= 1000000;
 945         }
 946 }
 947
 948 /*
 949  * ratecheck(): simple time-based rate-limit checking.
 950  */
 951 int
 952 ratecheck(struct timeval *lasttime, const struct timeval *mininterval)
 953 {
 954         struct timeval tv, delta;
 955         int rv = 0;
 956
 957         getmicrouptime(&tv);            /* NB: 10ms precision */
 958         delta = tv;
 959         timevalsub(&delta, lasttime);
 960
 961         /*
 962          * check for 0,0 is so that the message will be seen at least once,
 963          * even if interval is huge.
 964          */
 965         if (timevalcmp(&delta, mininterval, >=) ||
 966             (lasttime->tv_sec == 0 && lasttime->tv_usec == 0)) {
 967                 *lasttime = tv;
 968                 rv = 1;
 969         }
 970
 971         return (rv);
 972 }
 973
 974 /*
 975  * ppsratecheck(): packets (or events) per second limitation.
 976  *
 977  * Return 0 if the limit is to be enforced (e.g. the caller
 978  * should drop a packet because of the rate limitation).
 979  *
 980  * maxpps of 0 always causes zero to be returned.  maxpps of -1
 981  * always causes 1 to be returned; this effectively defeats rate
 982  * limiting.
 983  *
 984  * Note that we maintain the struct timeval for compatibility
 985  * with other bsd systems.  We reuse the storage and just monitor
 986  * clock ticks for minimal overhead.
 987  */
 988 int
 989 ppsratecheck(struct timeval *lasttime, int *curpps, int maxpps)
 990 {
 991         int now;
 992
 993         /*
 994          * Reset the last time and counter if this is the first call
 995          * or more than a second has passed since the last update of
 996          * lasttime.
 997          */
 998         now = ticks;
 999         if (lasttime->tv_sec == 0 || (u_int)(now - lasttime->tv_sec) >= hz) {
1000                 lasttime->tv_sec = now;
1001                 *curpps = 1;
1002                 return (maxpps != 0);
1003         } else {
1004                 (*curpps)++;            /* NB: ignore potential overflow */
1005                 return (maxpps < 0 || *curpps <= maxpps);
1006         }
1007 }
1008
1009 static void
1010 itimer_start(void)
1011 {
1012         struct kclock rt_clock = {
1013                 .timer_create  = realtimer_create,
1014                 .timer_delete  = realtimer_delete,
1015                 .timer_settime = realtimer_settime,
1016                 .timer_gettime = realtimer_gettime,
1017                 .event_hook    = NULL
1018         };
1019
1020         itimer_zone = uma_zcreate("itimer", sizeof(struct itimer),
1021                 NULL, NULL, itimer_init, itimer_fini, UMA_ALIGN_PTR, 0);
1022         register_posix_clock(CLOCK_REALTIME,  &rt_clock);
1023         register_posix_clock(CLOCK_MONOTONIC, &rt_clock);
1024         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_TIMERS, 200112L);
1025         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_DELAYTIMER_MAX, INT_MAX);
1026         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_TIMER_MAX, TIMER_MAX);
1027         EVENTHANDLER_REGISTER(process_exit, itimers_event_hook_exit,
1028                 (void *)ITIMER_EV_EXIT, EVENTHANDLER_PRI_ANY);
1029         EVENTHANDLER_REGISTER(process_exec, itimers_event_hook_exec,
1030                 (void *)ITIMER_EV_EXEC, EVENTHANDLER_PRI_ANY);
1031 }
1032
1033 int
1034 register_posix_clock(int clockid, struct kclock *clk)
1035 {
1036         if ((unsigned)clockid >= MAX_CLOCKS) {
1037                 printf("%s: invalid clockid\n", __func__);
1038                 return (0);
1039         }
1040         posix_clocks[clockid] = *clk;
1041         return (1);
1042 }
1043
1044 static int
1045 itimer_init(void *mem, int size, int flags)
1046 {
1047         struct itimer *it;
1048
1049         it = (struct itimer *)mem;
1050         mtx_init(&it->it_mtx, "itimer lock", NULL, MTX_DEF);
1051         return (0);
1052 }
1053
1054 static void
1055 itimer_fini(void *mem, int size)
1056 {
1057         struct itimer *it;
1058
1059         it = (struct itimer *)mem;
1060         mtx_destroy(&it->it_mtx);
1061 }
1062
1063 static void
1064 itimer_enter(struct itimer *it)
1065 {
1066
1067         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1068         it->it_usecount++;
1069 }
1070
1071 static void
1072 itimer_leave(struct itimer *it)
1073 {
1074
1075         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1076         KASSERT(it->it_usecount > 0, ("invalid it_usecount"));
1077
1078         if (--it->it_usecount == 0 && (it->it_flags & ITF_WANTED) != 0)
1079                 wakeup(it);
1080 }
1081
1082 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1083 struct ktimer_create_args {
1084         clockid_t clock_id;
1085         struct sigevent * evp;
1086         int * timerid;
1087 };
1088 #endif
1089 int
1090 sys_ktimer_create(struct thread *td, struct ktimer_create_args *uap)
1091 {
1092         struct sigevent *evp, ev;
1093         int id;
1094         int error;
1095
1096         if (uap->evp == NULL) {
1097                 evp = NULL;
1098         } else {
1099                 error = copyin(uap->evp, &ev, sizeof(ev));
1100                 if (error != 0)
1101                         return (error);
1102                 evp = &ev;
1103         }
1104         error = kern_ktimer_create(td, uap->clock_id, evp, &id, -1);
1105         if (error == 0) {
1106                 error = copyout(&id, uap->timerid, sizeof(int));
1107                 if (error != 0)
1108                         kern_ktimer_delete(td, id);
1109         }
1110         return (error);
1111 }
1112
1113 int
1114 kern_ktimer_create(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct sigevent *evp,
1115     int *timerid, int preset_id)
1116 {
1117         struct proc *p = td->td_proc;
1118         struct itimer *it;
1119         int id;
1120         int error;
1121
1122         if (clock_id < 0 || clock_id >= MAX_CLOCKS)
1123                 return (EINVAL);
1124
1125         if (posix_clocks[clock_id].timer_create == NULL)
1126                 return (EINVAL);
1127
1128         if (evp != NULL) {
1129                 if (evp->sigev_notify != SIGEV_NONE &&
1130                     evp->sigev_notify != SIGEV_SIGNAL &&
1131                     evp->sigev_notify != SIGEV_THREAD_ID)
1132                         return (EINVAL);
1133                 if ((evp->sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1134                      evp->sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) &&
1135                         !_SIG_VALID(evp->sigev_signo))
1136                         return (EINVAL);
1137         }
1138
1139         if (p->p_itimers == NULL)
1140                 itimers_alloc(p);
1141
1142         it = uma_zalloc(itimer_zone, M_WAITOK);
1143         it->it_flags = 0;
1144         it->it_usecount = 0;
1145         it->it_active = 0;
1146         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1147         timespecclear(&it->it_time.it_interval);
1148         it->it_overrun = 0;
1149         it->it_overrun_last = 0;
1150         it->it_clockid = clock_id;
1151         it->it_timerid = -1;
1152         it->it_proc = p;
1153         ksiginfo_init(&it->it_ksi);
1154         it->it_ksi.ksi_flags |= KSI_INS | KSI_EXT;
1155         error = CLOCK_CALL(clock_id, timer_create, (it));
1156         if (error != 0)
1157                 goto out;
1158
1159         PROC_LOCK(p);
1160         if (preset_id != -1) {
1161                 KASSERT(preset_id >= 0 && preset_id < 3, ("invalid preset_id"));
1162                 id = preset_id;
1163                 if (p->p_itimers->its_timers[id] != NULL) {
1164                         PROC_UNLOCK(p);
1165                         error = 0;
1166                         goto out;
1167                 }
1168         } else {
1169                 /*
1170                  * Find a free timer slot, skipping those reserved
1171                  * for setitimer().
1172                  */
1173                 for (id = 3; id < TIMER_MAX; id++)
1174                         if (p->p_itimers->its_timers[id] == NULL)
1175                                 break;
1176                 if (id == TIMER_MAX) {
1177                         PROC_UNLOCK(p);
1178                         error = EAGAIN;
1179                         goto out;
1180                 }
1181         }
1182         it->it_timerid = id;
1183         p->p_itimers->its_timers[id] = it;
1184         if (evp != NULL)
1185                 it->it_sigev = *evp;
1186         else {
1187                 it->it_sigev.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
1188                 switch (clock_id) {
1189                 default:
1190                 case CLOCK_REALTIME:
1191                         it->it_sigev.sigev_signo = SIGALRM;
1192                         break;
1193                 case CLOCK_VIRTUAL:
1194                         it->it_sigev.sigev_signo = SIGVTALRM;
1195                         break;
1196                 case CLOCK_PROF:
1197                         it->it_sigev.sigev_signo = SIGPROF;
1198                         break;
1199                 }
1200                 it->it_sigev.sigev_value.sival_int = id;
1201         }
1202
1203         if (it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1204             it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) {
1205                 it->it_ksi.ksi_signo = it->it_sigev.sigev_signo;
1206                 it->it_ksi.ksi_code = SI_TIMER;
1207                 it->it_ksi.ksi_value = it->it_sigev.sigev_value;
1208                 it->it_ksi.ksi_timerid = id;
1209         }
1210         PROC_UNLOCK(p);
1211         *timerid = id;
1212         return (0);
1213
1214 out:
1215         ITIMER_LOCK(it);
1216         CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_delete, (it));
1217         ITIMER_UNLOCK(it);
1218         uma_zfree(itimer_zone, it);
1219         return (error);
1220 }
1221
1222 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1223 struct ktimer_delete_args {
1224         int timerid;
1225 };
1226 #endif
1227 int
1228 sys_ktimer_delete(struct thread *td, struct ktimer_delete_args *uap)
1229 {
1230
1231         return (kern_ktimer_delete(td, uap->timerid));
1232 }
1233
1234 static struct itimer *
1235 itimer_find(struct proc *p, int timerid)
1236 {
1237         struct itimer *it;
1238
1239         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1240         if ((p->p_itimers == NULL) ||
1241             (timerid < 0) || (timerid >= TIMER_MAX) ||
1242             (it = p->p_itimers->its_timers[timerid]) == NULL) {
1243                 return (NULL);
1244         }
1245         ITIMER_LOCK(it);
1246         if ((it->it_flags & ITF_DELETING) != 0) {
1247                 ITIMER_UNLOCK(it);
1248                 it = NULL;
1249         }
1250         return (it);
1251 }
1252
1253 int
1254 kern_ktimer_delete(struct thread *td, int timerid)
1255 {
1256         struct proc *p = td->td_proc;
1257         struct itimer *it;
1258
1259         PROC_LOCK(p);
1260         it = itimer_find(p, timerid);
1261         if (it == NULL) {
1262                 PROC_UNLOCK(p);
1263                 return (EINVAL);
1264         }
1265         PROC_UNLOCK(p);
1266
1267         it->it_flags |= ITF_DELETING;
1268         while (it->it_usecount > 0) {
1269                 it->it_flags |= ITF_WANTED;
1270                 msleep(it, &it->it_mtx, PPAUSE, "itimer", 0);
1271         }
1272         it->it_flags &= ~ITF_WANTED;
1273         CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_delete, (it));
1274         ITIMER_UNLOCK(it);
1275
1276         PROC_LOCK(p);
1277         if (KSI_ONQ(&it->it_ksi))
1278                 sigqueue_take(&it->it_ksi);
1279         p->p_itimers->its_timers[timerid] = NULL;
1280         PROC_UNLOCK(p);
1281         uma_zfree(itimer_zone, it);
1282         return (0);
1283 }
1284
1285 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1286 struct ktimer_settime_args {
1287         int timerid;
1288         int flags;
1289         const struct itimerspec * value;
1290         struct itimerspec * ovalue;
1291 };
1292 #endif
1293 int
1294 sys_ktimer_settime(struct thread *td, struct ktimer_settime_args *uap)
1295 {
1296         struct itimerspec val, oval, *ovalp;
1297         int error;
1298
1299         error = copyin(uap->value, &val, sizeof(val));
1300         if (error != 0)
1301                 return (error);
1302         ovalp = uap->ovalue != NULL ? &oval : NULL;
1303         error = kern_ktimer_settime(td, uap->timerid, uap->flags, &val, ovalp);
1304         if (error == 0 && uap->ovalue != NULL)
1305                 error = copyout(ovalp, uap->ovalue, sizeof(*ovalp));
1306         return (error);
1307 }
1308
1309 int
1310 kern_ktimer_settime(struct thread *td, int timer_id, int flags,
1311     struct itimerspec *val, struct itimerspec *oval)
1312 {
1313         struct proc *p;
1314         struct itimer *it;
1315         int error;
1316
1317         p = td->td_proc;
1318         PROC_LOCK(p);
1319         if (timer_id < 3 || (it = itimer_find(p, timer_id)) == NULL) {
1320                 PROC_UNLOCK(p);
1321                 error = EINVAL;
1322         } else {
1323                 PROC_UNLOCK(p);
1324                 itimer_enter(it);
1325                 error = CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_settime, (it,
1326                     flags, val, oval));
1327                 itimer_leave(it);
1328                 ITIMER_UNLOCK(it);
1329         }
1330         return (error);
1331 }
1332
1333 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1334 struct ktimer_gettime_args {
1335         int timerid;
1336         struct itimerspec * value;
1337 };
1338 #endif
1339 int
1340 sys_ktimer_gettime(struct thread *td, struct ktimer_gettime_args *uap)
1341 {
1342         struct itimerspec val;
1343         int error;
1344
1345         error = kern_ktimer_gettime(td, uap->timerid, &val);
1346         if (error == 0)
1347                 error = copyout(&val, uap->value, sizeof(val));
1348         return (error);
1349 }
1350
1351 int
1352 kern_ktimer_gettime(struct thread *td, int timer_id, struct itimerspec *val)
1353 {
1354         struct proc *p;
1355         struct itimer *it;
1356         int error;
1357
1358         p = td->td_proc;
1359         PROC_LOCK(p);
1360         if (timer_id < 3 || (it = itimer_find(p, timer_id)) == NULL) {
1361                 PROC_UNLOCK(p);
1362                 error = EINVAL;
1363         } else {
1364                 PROC_UNLOCK(p);
1365                 itimer_enter(it);
1366                 error = CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_gettime, (it, val));
1367                 itimer_leave(it);
1368                 ITIMER_UNLOCK(it);
1369         }
1370         return (error);
1371 }
1372
1373 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1374 struct timer_getoverrun_args {
1375         int timerid;
1376 };
1377 #endif
1378 int
1379 sys_ktimer_getoverrun(struct thread *td, struct ktimer_getoverrun_args *uap)
1380 {
1381
1382         return (kern_ktimer_getoverrun(td, uap->timerid));
1383 }
1384
1385 int
1386 kern_ktimer_getoverrun(struct thread *td, int timer_id)
1387 {
1388         struct proc *p = td->td_proc;
1389         struct itimer *it;
1390         int error ;
1391
1392         PROC_LOCK(p);
1393         if (timer_id < 3 ||
1394             (it = itimer_find(p, timer_id)) == NULL) {
1395                 PROC_UNLOCK(p);
1396                 error = EINVAL;
1397         } else {
1398                 td->td_retval[0] = it->it_overrun_last;
1399                 ITIMER_UNLOCK(it);
1400                 PROC_UNLOCK(p);
1401                 error = 0;
1402         }
1403         return (error);
1404 }
1405
1406 static int
1407 realtimer_create(struct itimer *it)
1408 {
1409         callout_init_mtx(&it->it_callout, &it->it_mtx, 0);
1410         return (0);
1411 }
1412
1413 static int
1414 realtimer_delete(struct itimer *it)
1415 {
1416         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1417
1418         /*
1419          * clear timer's value and interval to tell realtimer_expire
1420          * to not rearm the timer.
1421          */
1422         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1423         timespecclear(&it->it_time.it_interval);
1424         ITIMER_UNLOCK(it);
1425         callout_drain(&it->it_callout);
1426         ITIMER_LOCK(it);
1427         return (0);
1428 }
1429
1430 static int
1431 realtimer_gettime(struct itimer *it, struct itimerspec *ovalue)
1432 {
1433         struct timespec cts;
1434
1435         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1436
1437         realtimer_clocktime(it->it_clockid, &cts);
1438         *ovalue = it->it_time;
1439         if (ovalue->it_value.tv_sec != 0 || ovalue->it_value.tv_nsec != 0) {
1440                 timespecsub(&ovalue->it_value, &cts);
1441                 if (ovalue->it_value.tv_sec < 0 ||
1442                     (ovalue->it_value.tv_sec == 0 &&
1443                      ovalue->it_value.tv_nsec == 0)) {
1444                         ovalue->it_value.tv_sec  = 0;
1445                         ovalue->it_value.tv_nsec = 1;
1446                 }
1447         }
1448         return (0);
1449 }
1450
1451 static int
1452 realtimer_settime(struct itimer *it, int flags,
1453         struct itimerspec *value, struct itimerspec *ovalue)
1454 {
1455         struct timespec cts, ts;
1456         struct timeval tv;
1457         struct itimerspec val;
1458
1459         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1460
1461         val = *value;
1462         if (itimespecfix(&val.it_value))
1463                 return (EINVAL);
1464
1465         if (timespecisset(&val.it_value)) {
1466                 if (itimespecfix(&val.it_interval))
1467                         return (EINVAL);
1468         } else {
1469                 timespecclear(&val.it_interval);
1470         }
1471
1472         if (ovalue != NULL)
1473                 realtimer_gettime(it, ovalue);
1474
1475         it->it_time = val;
1476         if (timespecisset(&val.it_value)) {
1477                 realtimer_clocktime(it->it_clockid, &cts);
1478                 ts = val.it_value;
1479                 if ((flags & TIMER_ABSTIME) == 0) {
1480                         /* Convert to absolute time. */
1481                         timespecadd(&it->it_time.it_value, &cts);
1482                 } else {
1483                         timespecsub(&ts, &cts);
1484                         /*
1485                          * We don't care if ts is negative, tztohz will
1486                          * fix it.
1487                          */
1488                 }
1489                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts);
1490                 callout_reset(&it->it_callout, tvtohz(&tv),
1491                         realtimer_expire, it);
1492         } else {
1493                 callout_stop(&it->it_callout);
1494         }
1495
1496         return (0);
1497 }
1498
1499 static void
1500 realtimer_clocktime(clockid_t id, struct timespec *ts)
1501 {
1502         if (id == CLOCK_REALTIME)
1503                 getnanotime(ts);
1504         else    /* CLOCK_MONOTONIC */
1505                 getnanouptime(ts);
1506 }
1507
1508 int
1509 itimer_accept(struct proc *p, int timerid, ksiginfo_t *ksi)
1510 {
1511         struct itimer *it;
1512
1513         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1514         it = itimer_find(p, timerid);
1515         if (it != NULL) {
1516                 ksi->ksi_overrun = it->it_overrun;
1517                 it->it_overrun_last = it->it_overrun;
1518                 it->it_overrun = 0;
1519                 ITIMER_UNLOCK(it);
1520                 return (0);
1521         }
1522         return (EINVAL);
1523 }
1524
1525 int
1526 itimespecfix(struct timespec *ts)
1527 {
1528
1529         if (ts->tv_sec < 0 || ts->tv_nsec < 0 || ts->tv_nsec >= 1000000000)
1530                 return (EINVAL);
1531         if (ts->tv_sec == 0 && ts->tv_nsec != 0 && ts->tv_nsec < tick * 1000)
1532                 ts->tv_nsec = tick * 1000;
1533         return (0);
1534 }
1535
1536 /* Timeout callback for realtime timer */
1537 static void
1538 realtimer_expire(void *arg)
1539 {
1540         struct timespec cts, ts;
1541         struct timeval tv;
1542         struct itimer *it;
1543
1544         it = (struct itimer *)arg;
1545
1546         realtimer_clocktime(it->it_clockid, &cts);
1547         /* Only fire if time is reached. */
1548         if (timespeccmp(&cts, &it->it_time.it_value, >=)) {
1549                 if (timespecisset(&it->it_time.it_interval)) {
1550                         timespecadd(&it->it_time.it_value,
1551                                     &it->it_time.it_interval);
1552                         while (timespeccmp(&cts, &it->it_time.it_value, >=)) {
1553                                 if (it->it_overrun < INT_MAX)
1554                                         it->it_overrun++;
1555                                 else
1556                                         it->it_ksi.ksi_errno = ERANGE;
1557                                 timespecadd(&it->it_time.it_value,
1558                                             &it->it_time.it_interval);
1559                         }
1560                 } else {
1561                         /* single shot timer ? */
1562                         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1563                 }
1564                 if (timespecisset(&it->it_time.it_value)) {
1565                         ts = it->it_time.it_value;
1566                         timespecsub(&ts, &cts);
1567                         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts);
1568                         callout_reset(&it->it_callout, tvtohz(&tv),
1569                                  realtimer_expire, it);
1570                 }
1571                 itimer_enter(it);
1572                 ITIMER_UNLOCK(it);
1573                 itimer_fire(it);
1574                 ITIMER_LOCK(it);
1575                 itimer_leave(it);
1576         } else if (timespecisset(&it->it_time.it_value)) {
1577                 ts = it->it_time.it_value;
1578                 timespecsub(&ts, &cts);
1579                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts);
1580                 callout_reset(&it->it_callout, tvtohz(&tv), realtimer_expire,
1581                         it);
1582         }
1583 }
1584
1585 void
1586 itimer_fire(struct itimer *it)
1587 {
1588         struct proc *p = it->it_proc;
1589         struct thread *td;
1590
1591         if (it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1592             it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) {
1593                 if (sigev_findtd(p, &it->it_sigev, &td) != 0) {
1594                         ITIMER_LOCK(it);
1595                         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1596                         timespecclear(&it->it_time.it_interval);
1597                         callout_stop(&it->it_callout);
1598                         ITIMER_UNLOCK(it);
1599                         return;
1600                 }
1601                 if (!KSI_ONQ(&it->it_ksi)) {
1602                         it->it_ksi.ksi_errno = 0;
1603                         ksiginfo_set_sigev(&it->it_ksi, &it->it_sigev);
1604                         tdsendsignal(p, td, it->it_ksi.ksi_signo, &it->it_ksi);
1605                 } else {
1606                         if (it->it_overrun < INT_MAX)
1607                                 it->it_overrun++;
1608                         else
1609                                 it->it_ksi.ksi_errno = ERANGE;
1610                 }
1611                 PROC_UNLOCK(p);
1612         }
1613 }
1614
1615 static void
1616 itimers_alloc(struct proc *p)
1617 {
1618         struct itimers *its;
1619         int i;
1620
1621         its = malloc(sizeof (struct itimers), M_SUBPROC, M_WAITOK | M_ZERO);
1622         LIST_INIT(&its->its_virtual);
1623         LIST_INIT(&its->its_prof);
1624         TAILQ_INIT(&its->its_worklist);
1625         for (i = 0; i < TIMER_MAX; i++)
1626                 its->its_timers[i] = NULL;
1627         PROC_LOCK(p);
1628         if (p->p_itimers == NULL) {
1629                 p->p_itimers = its;
1630                 PROC_UNLOCK(p);
1631         }
1632         else {
1633                 PROC_UNLOCK(p);
1634                 free(its, M_SUBPROC);
1635         }
1636 }
1637
1638 static void
1639 itimers_event_hook_exec(void *arg, struct proc *p, struct image_params *imgp __unused)
1640 {
1641         itimers_event_hook_exit(arg, p);
1642 }
1643
1644 /* Clean up timers when some process events are being triggered. */
1645 static void
1646 itimers_event_hook_exit(void *arg, struct proc *p)
1647 {
1648         struct itimers *its;
1649         struct itimer *it;
1650         int event = (int)(intptr_t)arg;
1651         int i;
1652
1653         if (p->p_itimers != NULL) {
1654                 its = p->p_itimers;
1655                 for (i = 0; i < MAX_CLOCKS; ++i) {
1656                         if (posix_clocks[i].event_hook != NULL)
1657                                 CLOCK_CALL(i, event_hook, (p, i, event));
1658                 }
1659                 /*
1660                  * According to susv3, XSI interval timers should be inherited
1661                  * by new image.
1662                  */
1663                 if (event == ITIMER_EV_EXEC)
1664                         i = 3;
1665                 else if (event == ITIMER_EV_EXIT)
1666                         i = 0;
1667                 else
1668                         panic("unhandled event");
1669                 for (; i < TIMER_MAX; ++i) {
1670                         if ((it = its->its_timers[i]) != NULL)
1671                                 kern_ktimer_delete(curthread, i);
1672                 }
1673                 if (its->its_timers[0] == NULL &&
1674                     its->its_timers[1] == NULL &&
1675                     its->its_timers[2] == NULL) {
1676                         free(its, M_SUBPROC);
1677                         p->p_itimers = NULL;
1678                 }
1679         }
1680 }