sys/kern/kern_time.c

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