sys/kern/kern_time.c

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