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
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 #include "opt_ktrace.h"
  34
  35 #include <sys/param.h>
  36 #include <sys/systm.h>
  37 #include <sys/limits.h>
  38 #include <sys/clock.h>
  39 #include <sys/lock.h>
  40 #include <sys/mutex.h>
  41 #include <sys/sysproto.h>
  42 #include <sys/resourcevar.h>
  43 #include <sys/signalvar.h>
  44 #include <sys/kernel.h>
  45 #include <sys/sleepqueue.h>
  46 #include <sys/syscallsubr.h>
  47 #include <sys/sysctl.h>
  48 #include <sys/priv.h>
  49 #include <sys/proc.h>
  50 #include <sys/posix4.h>
  51 #include <sys/time.h>
  52 #include <sys/timers.h>
  53 #include <sys/timetc.h>
  54 #include <sys/vnode.h>
  55 #ifdef KTRACE
  56 #include <sys/ktrace.h>
  57 #endif
  58
  59 #include <vm/vm.h>
  60 #include <vm/vm_extern.h>
  61 #include <vm/uma.h>
  62
  63 #define MAX_CLOCKS      (CLOCK_MONOTONIC+1)
  64 #define CPUCLOCK_BIT            0x80000000
  65 #define CPUCLOCK_PROCESS_BIT    0x40000000
  66 #define CPUCLOCK_ID_MASK        (~(CPUCLOCK_BIT|CPUCLOCK_PROCESS_BIT))
  67 #define MAKE_THREAD_CPUCLOCK(tid)       (CPUCLOCK_BIT|(tid))
  68 #define MAKE_PROCESS_CPUCLOCK(pid)      \
  69         (CPUCLOCK_BIT|CPUCLOCK_PROCESS_BIT|(pid))
  70
  71 #define NS_PER_SEC      1000000000
  72
  73 static struct kclock    posix_clocks[MAX_CLOCKS];
  74 static uma_zone_t       itimer_zone = NULL;
  75
  76 /*
  77  * Time of day and interval timer support.
  78  *
  79  * These routines provide the kernel entry points to get and set
  80  * the time-of-day and per-process interval timers.  Subroutines
  81  * here provide support for adding and subtracting timeval structures
  82  * and decrementing interval timers, optionally reloading the interval
  83  * timers when they expire.
  84  */
  85
  86 static int      settime(struct thread *, struct timeval *);
  87 static void     timevalfix(struct timeval *);
  88 static int      user_clock_nanosleep(struct thread *td, clockid_t clock_id,
  89                     int flags, const struct timespec *ua_rqtp,
  90                     struct timespec *ua_rmtp);
  91
  92 static void     itimer_start(void);
  93 static int      itimer_init(void *, int, int);
  94 static void     itimer_fini(void *, int);
  95 static void     itimer_enter(struct itimer *);
  96 static void     itimer_leave(struct itimer *);
  97 static struct itimer *itimer_find(struct proc *, int);
  98 static void     itimers_alloc(struct proc *);
  99 static int      realtimer_create(struct itimer *);
 100 static int      realtimer_gettime(struct itimer *, struct itimerspec *);
 101 static int      realtimer_settime(struct itimer *, int,
 102                         struct itimerspec *, struct itimerspec *);
 103 static int      realtimer_delete(struct itimer *);
 104 static void     realtimer_clocktime(clockid_t, struct timespec *);
 105 static void     realtimer_expire(void *);
 106 static void     realtimer_expire_l(struct itimer *it, bool proc_locked);
 107
 108 static void     realitexpire(void *arg);
 109
 110 static int      register_posix_clock(int, const struct kclock *);
 111 static void     itimer_fire(struct itimer *it);
 112 static int      itimespecfix(struct timespec *ts);
 113
 114 #define CLOCK_CALL(clock, call, arglist)                \
 115         ((*posix_clocks[clock].call) arglist)
 116
 117 SYSINIT(posix_timer, SI_SUB_P1003_1B, SI_ORDER_FIRST+4, itimer_start, NULL);
 118
 119 static int
 120 settime(struct thread *td, struct timeval *tv)
 121 {
 122         struct timeval delta, tv1, tv2;
 123         static struct timeval maxtime, laststep;
 124         struct timespec ts;
 125
 126         microtime(&tv1);
 127         delta = *tv;
 128         timevalsub(&delta, &tv1);
 129
 130         /*
 131          * If the system is secure, we do not allow the time to be
 132          * set to a value earlier than 1 second less than the highest
 133          * time we have yet seen. The worst a miscreant can do in
 134          * this circumstance is "freeze" time. He couldn't go
 135          * back to the past.
 136          *
 137          * We similarly do not allow the clock to be stepped more
 138          * than one second, nor more than once per second. This allows
 139          * a miscreant to make the clock march double-time, but no worse.
 140          */
 141         if (securelevel_gt(td->td_ucred, 1) != 0) {
 142                 if (delta.tv_sec < 0 || delta.tv_usec < 0) {
 143                         /*
 144                          * Update maxtime to latest time we've seen.
 145                          */
 146                         if (tv1.tv_sec > maxtime.tv_sec)
 147                                 maxtime = tv1;
 148                         tv2 = *tv;
 149                         timevalsub(&tv2, &maxtime);
 150                         if (tv2.tv_sec < -1) {
 151                                 tv->tv_sec = maxtime.tv_sec - 1;
 152                                 printf("Time adjustment clamped to -1 second\n");
 153                         }
 154                 } else {
 155                         if (tv1.tv_sec == laststep.tv_sec)
 156                                 return (EPERM);
 157                         if (delta.tv_sec > 1) {
 158                                 tv->tv_sec = tv1.tv_sec + 1;
 159                                 printf("Time adjustment clamped to +1 second\n");
 160                         }
 161                         laststep = *tv;
 162                 }
 163         }
 164
 165         ts.tv_sec = tv->tv_sec;
 166         ts.tv_nsec = tv->tv_usec * 1000;
 167         tc_setclock(&ts);
 168         resettodr();
 169         return (0);
 170 }
 171
 172 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 173 struct clock_getcpuclockid2_args {
 174         id_t id;
 175         int which,
 176         clockid_t *clock_id;
 177 };
 178 #endif
 179 /* ARGSUSED */
 180 int
 181 sys_clock_getcpuclockid2(struct thread *td, struct clock_getcpuclockid2_args *uap)
 182 {
 183         clockid_t clk_id;
 184         int error;
 185
 186         error = kern_clock_getcpuclockid2(td, uap->id, uap->which, &clk_id);
 187         if (error == 0)
 188                 error = copyout(&clk_id, uap->clock_id, sizeof(clockid_t));
 189         return (error);
 190 }
 191
 192 int
 193 kern_clock_getcpuclockid2(struct thread *td, id_t id, int which,
 194     clockid_t *clk_id)
 195 {
 196         struct proc *p;
 197         pid_t pid;
 198         lwpid_t tid;
 199         int error;
 200
 201         switch (which) {
 202         case CPUCLOCK_WHICH_PID:
 203                 if (id != 0) {
 204                         error = pget(id, PGET_CANSEE | PGET_NOTID, &p);
 205                         if (error != 0)
 206                                 return (error);
 207                         PROC_UNLOCK(p);
 208                         pid = id;
 209                 } else {
 210                         pid = td->td_proc->p_pid;
 211                 }
 212                 *clk_id = MAKE_PROCESS_CPUCLOCK(pid);
 213                 return (0);
 214         case CPUCLOCK_WHICH_TID:
 215                 tid = id == 0 ? td->td_tid : id;
 216                 *clk_id = MAKE_THREAD_CPUCLOCK(tid);
 217                 return (0);
 218         default:
 219                 return (EINVAL);
 220         }
 221 }
 222
 223 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 224 struct clock_gettime_args {
 225         clockid_t clock_id;
 226         struct  timespec *tp;
 227 };
 228 #endif
 229 /* ARGSUSED */
 230 int
 231 sys_clock_gettime(struct thread *td, struct clock_gettime_args *uap)
 232 {
 233         struct timespec ats;
 234         int error;
 235
 236         error = kern_clock_gettime(td, uap->clock_id, &ats);
 237         if (error == 0)
 238                 error = copyout(&ats, uap->tp, sizeof(ats));
 239
 240         return (error);
 241 }
 242
 243 static inline void
 244 cputick2timespec(uint64_t runtime, struct timespec *ats)
 245 {
 246         uint64_t tr;
 247         tr = cpu_tickrate();
 248         ats->tv_sec = runtime / tr;
 249         ats->tv_nsec = ((runtime % tr) * 1000000000ULL) / tr;
 250 }
 251
 252 void
 253 kern_thread_cputime(struct thread *targettd, struct timespec *ats)
 254 {
 255         uint64_t runtime, curtime, switchtime;
 256
 257         if (targettd == NULL) { /* current thread */
 258                 spinlock_enter();
 259                 switchtime = PCPU_GET(switchtime);
 260                 curtime = cpu_ticks();
 261                 runtime = curthread->td_runtime;
 262                 spinlock_exit();
 263                 runtime += curtime - switchtime;
 264         } else {
 265                 PROC_LOCK_ASSERT(targettd->td_proc, MA_OWNED);
 266                 thread_lock(targettd);
 267                 runtime = targettd->td_runtime;
 268                 thread_unlock(targettd);
 269         }
 270         cputick2timespec(runtime, ats);
 271 }
 272
 273 void
 274 kern_process_cputime(struct proc *targetp, struct timespec *ats)
 275 {
 276         uint64_t runtime;
 277         struct rusage ru;
 278
 279         PROC_LOCK_ASSERT(targetp, MA_OWNED);
 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                 kern_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                 kern_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                 kern_thread_cputime(NULL, ats);
 365                 break;
 366         case CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:
 367                 PROC_LOCK(p);
 368                 kern_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 (!timespecvalid_interval(ats))
 413                 return (EINVAL);
 414         if (!allow_insane_settime &&
 415             (ats->tv_sec > 8000ULL * 365 * 24 * 60 * 60 ||
 416             ats->tv_sec < utc_offset()))
 417                 return (EINVAL);
 418         /* XXX Don't convert nsec->usec and back */
 419         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ats);
 420         error = settime(td, &atv);
 421         return (error);
 422 }
 423
 424 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 425 struct clock_getres_args {
 426         clockid_t clock_id;
 427         struct  timespec *tp;
 428 };
 429 #endif
 430 int
 431 sys_clock_getres(struct thread *td, struct clock_getres_args *uap)
 432 {
 433         struct timespec ts;
 434         int error;
 435
 436         if (uap->tp == NULL)
 437                 return (0);
 438
 439         error = kern_clock_getres(td, uap->clock_id, &ts);
 440         if (error == 0)
 441                 error = copyout(&ts, uap->tp, sizeof(ts));
 442         return (error);
 443 }
 444
 445 int
 446 kern_clock_getres(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ts)
 447 {
 448
 449         ts->tv_sec = 0;
 450         switch (clock_id) {
 451         case CLOCK_REALTIME:
 452         case CLOCK_REALTIME_FAST:
 453         case CLOCK_REALTIME_PRECISE:
 454         case CLOCK_MONOTONIC:
 455         case CLOCK_MONOTONIC_FAST:
 456         case CLOCK_MONOTONIC_PRECISE:
 457         case CLOCK_UPTIME:
 458         case CLOCK_UPTIME_FAST:
 459         case CLOCK_UPTIME_PRECISE:
 460                 /*
 461                  * Round up the result of the division cheaply by adding 1.
 462                  * Rounding up is especially important if rounding down
 463                  * would give 0.  Perfect rounding is unimportant.
 464                  */
 465                 ts->tv_nsec = NS_PER_SEC / tc_getfrequency() + 1;
 466                 break;
 467         case CLOCK_VIRTUAL:
 468         case CLOCK_PROF:
 469                 /* Accurately round up here because we can do so cheaply. */
 470                 ts->tv_nsec = howmany(NS_PER_SEC, hz);
 471                 break;
 472         case CLOCK_SECOND:
 473                 ts->tv_sec = 1;
 474                 ts->tv_nsec = 0;
 475                 break;
 476         case CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:
 477         case CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:
 478         cputime:
 479                 ts->tv_nsec = 1000000000 / cpu_tickrate() + 1;
 480                 break;
 481         default:
 482                 if ((int)clock_id < 0)
 483                         goto cputime;
 484                 return (EINVAL);
 485         }
 486         return (0);
 487 }
 488
 489 int
 490 kern_nanosleep(struct thread *td, struct timespec *rqt, struct timespec *rmt)
 491 {
 492
 493         return (kern_clock_nanosleep(td, CLOCK_REALTIME, TIMER_RELTIME, rqt,
 494             rmt));
 495 }
 496
 497 static uint8_t nanowait[MAXCPU];
 498
 499 int
 500 kern_clock_nanosleep(struct thread *td, clockid_t clock_id, int flags,
 501     const struct timespec *rqt, struct timespec *rmt)
 502 {
 503         struct timespec ts, now;
 504         sbintime_t sbt, sbtt, prec, tmp;
 505         time_t over;
 506         int error;
 507         bool is_abs_real;
 508
 509         if (rqt->tv_nsec < 0 || rqt->tv_nsec >= NS_PER_SEC)
 510                 return (EINVAL);
 511         if ((flags & ~TIMER_ABSTIME) != 0)
 512                 return (EINVAL);
 513         switch (clock_id) {
 514         case CLOCK_REALTIME:
 515         case CLOCK_REALTIME_PRECISE:
 516         case CLOCK_REALTIME_FAST:
 517         case CLOCK_SECOND:
 518                 is_abs_real = (flags & TIMER_ABSTIME) != 0;
 519                 break;
 520         case CLOCK_MONOTONIC:
 521         case CLOCK_MONOTONIC_PRECISE:
 522         case CLOCK_MONOTONIC_FAST:
 523         case CLOCK_UPTIME:
 524         case CLOCK_UPTIME_PRECISE:
 525         case CLOCK_UPTIME_FAST:
 526                 is_abs_real = false;
 527                 break;
 528         case CLOCK_VIRTUAL:
 529         case CLOCK_PROF:
 530         case CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:
 531                 return (ENOTSUP);
 532         case CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:
 533         default:
 534                 return (EINVAL);
 535         }
 536         do {
 537                 ts = *rqt;
 538                 if ((flags & TIMER_ABSTIME) != 0) {
 539                         if (is_abs_real)
 540                                 td->td_rtcgen =
 541                                     atomic_load_acq_int(&rtc_generation);
 542                         error = kern_clock_gettime(td, clock_id, &now);
 543                         KASSERT(error == 0, ("kern_clock_gettime: %d", error));
 544                         timespecsub(&ts, &now, &ts);
 545                 }
 546                 if (ts.tv_sec < 0 || (ts.tv_sec == 0 && ts.tv_nsec == 0)) {
 547                         error = EWOULDBLOCK;
 548                         break;
 549                 }
 550                 if (ts.tv_sec > INT32_MAX / 2) {
 551                         over = ts.tv_sec - INT32_MAX / 2;
 552                         ts.tv_sec -= over;
 553                 } else
 554                         over = 0;
 555                 tmp = tstosbt(ts);
 556                 prec = tmp;
 557                 prec >>= tc_precexp;
 558                 if (TIMESEL(&sbt, tmp))
 559                         sbt += tc_tick_sbt;
 560                 sbt += tmp;
 561                 error = tsleep_sbt(&nanowait[curcpu], PWAIT | PCATCH, "nanslp",
 562                     sbt, prec, C_ABSOLUTE);
 563         } while (error == 0 && is_abs_real && td->td_rtcgen == 0);
 564         td->td_rtcgen = 0;
 565         if (error != EWOULDBLOCK) {
 566                 if (TIMESEL(&sbtt, tmp))
 567                         sbtt += tc_tick_sbt;
 568                 if (sbtt >= sbt)
 569                         return (0);
 570                 if (error == ERESTART)
 571                         error = EINTR;
 572                 if ((flags & TIMER_ABSTIME) == 0 && rmt != NULL) {
 573                         ts = sbttots(sbt - sbtt);
 574                         ts.tv_sec += over;
 575                         if (ts.tv_sec < 0)
 576                                 timespecclear(&ts);
 577                         *rmt = ts;
 578                 }
 579                 return (error);
 580         }
 581         return (0);
 582 }
 583
 584 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 585 struct nanosleep_args {
 586         struct  timespec *rqtp;
 587         struct  timespec *rmtp;
 588 };
 589 #endif
 590 /* ARGSUSED */
 591 int
 592 sys_nanosleep(struct thread *td, struct nanosleep_args *uap)
 593 {
 594
 595         return (user_clock_nanosleep(td, CLOCK_REALTIME, TIMER_RELTIME,
 596             uap->rqtp, uap->rmtp));
 597 }
 598
 599 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 600 struct clock_nanosleep_args {
 601         clockid_t clock_id;
 602         int       flags;
 603         struct  timespec *rqtp;
 604         struct  timespec *rmtp;
 605 };
 606 #endif
 607 /* ARGSUSED */
 608 int
 609 sys_clock_nanosleep(struct thread *td, struct clock_nanosleep_args *uap)
 610 {
 611         int error;
 612
 613         error = user_clock_nanosleep(td, uap->clock_id, uap->flags, uap->rqtp,
 614             uap->rmtp);
 615         return (kern_posix_error(td, error));
 616 }
 617
 618 static int
 619 user_clock_nanosleep(struct thread *td, clockid_t clock_id, int flags,
 620     const struct timespec *ua_rqtp, struct timespec *ua_rmtp)
 621 {
 622         struct timespec rmt, rqt;
 623         int error, error2;
 624
 625         error = copyin(ua_rqtp, &rqt, sizeof(rqt));
 626         if (error)
 627                 return (error);
 628         error = kern_clock_nanosleep(td, clock_id, flags, &rqt, &rmt);
 629         if (error == EINTR && ua_rmtp != NULL && (flags & TIMER_ABSTIME) == 0) {
 630                 error2 = copyout(&rmt, ua_rmtp, sizeof(rmt));
 631                 if (error2 != 0)
 632                         error = error2;
 633         }
 634         return (error);
 635 }
 636
 637 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 638 struct gettimeofday_args {
 639         struct  timeval *tp;
 640         struct  timezone *tzp;
 641 };
 642 #endif
 643 /* ARGSUSED */
 644 int
 645 sys_gettimeofday(struct thread *td, struct gettimeofday_args *uap)
 646 {
 647         struct timeval atv;
 648         struct timezone rtz;
 649         int error = 0;
 650
 651         if (uap->tp) {
 652                 microtime(&atv);
 653                 error = copyout(&atv, uap->tp, sizeof (atv));
 654         }
 655         if (error == 0 && uap->tzp != NULL) {
 656                 rtz.tz_minuteswest = 0;
 657                 rtz.tz_dsttime = 0;
 658                 error = copyout(&rtz, uap->tzp, sizeof (rtz));
 659         }
 660         return (error);
 661 }
 662
 663 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 664 struct settimeofday_args {
 665         struct  timeval *tv;
 666         struct  timezone *tzp;
 667 };
 668 #endif
 669 /* ARGSUSED */
 670 int
 671 sys_settimeofday(struct thread *td, struct settimeofday_args *uap)
 672 {
 673         struct timeval atv, *tvp;
 674         struct timezone atz, *tzp;
 675         int error;
 676
 677         if (uap->tv) {
 678                 error = copyin(uap->tv, &atv, sizeof(atv));
 679                 if (error)
 680                         return (error);
 681                 tvp = &atv;
 682         } else
 683                 tvp = NULL;
 684         if (uap->tzp) {
 685                 error = copyin(uap->tzp, &atz, sizeof(atz));
 686                 if (error)
 687                         return (error);
 688                 tzp = &atz;
 689         } else
 690                 tzp = NULL;
 691         return (kern_settimeofday(td, tvp, tzp));
 692 }
 693
 694 int
 695 kern_settimeofday(struct thread *td, struct timeval *tv, struct timezone *tzp)
 696 {
 697         int error;
 698
 699         error = priv_check(td, PRIV_SETTIMEOFDAY);
 700         if (error)
 701                 return (error);
 702         /* Verify all parameters before changing time. */
 703         if (tv) {
 704                 if (tv->tv_usec < 0 || tv->tv_usec >= 1000000 ||
 705                     tv->tv_sec < 0)
 706                         return (EINVAL);
 707                 error = settime(td, tv);
 708         }
 709         return (error);
 710 }
 711
 712 /*
 713  * Get value of an interval timer.  The process virtual and profiling virtual
 714  * time timers are kept in the p_stats area, since they can be swapped out.
 715  * These are kept internally in the way they are specified externally: in
 716  * time until they expire.
 717  *
 718  * The real time interval timer is kept in the process table slot for the
 719  * process, and its value (it_value) is kept as an absolute time rather than
 720  * as a delta, so that it is easy to keep periodic real-time signals from
 721  * drifting.
 722  *
 723  * Virtual time timers are processed in the hardclock() routine of
 724  * kern_clock.c.  The real time timer is processed by a timeout routine,
 725  * called from the softclock() routine.  Since a callout may be delayed in
 726  * real time due to interrupt processing in the system, it is possible for
 727  * the real time timeout routine (realitexpire, given below), to be delayed
 728  * in real time past when it is supposed to occur.  It does not suffice,
 729  * therefore, to reload the real timer .it_value from the real time timers
 730  * .it_interval.  Rather, we compute the next time in absolute time the timer
 731  * should go off.
 732  */
 733 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 734 struct getitimer_args {
 735         u_int   which;
 736         struct  itimerval *itv;
 737 };
 738 #endif
 739 int
 740 sys_getitimer(struct thread *td, struct getitimer_args *uap)
 741 {
 742         struct itimerval aitv;
 743         int error;
 744
 745         error = kern_getitimer(td, uap->which, &aitv);
 746         if (error != 0)
 747                 return (error);
 748         return (copyout(&aitv, uap->itv, sizeof (struct itimerval)));
 749 }
 750
 751 int
 752 kern_getitimer(struct thread *td, u_int which, struct itimerval *aitv)
 753 {
 754         struct proc *p = td->td_proc;
 755         struct timeval ctv;
 756
 757         if (which > ITIMER_PROF)
 758                 return (EINVAL);
 759
 760         if (which == ITIMER_REAL) {
 761                 /*
 762                  * Convert from absolute to relative time in .it_value
 763                  * part of real time timer.  If time for real time timer
 764                  * has passed return 0, else return difference between
 765                  * current time and time for the timer to go off.
 766                  */
 767                 PROC_LOCK(p);
 768                 *aitv = p->p_realtimer;
 769                 PROC_UNLOCK(p);
 770                 if (timevalisset(&aitv->it_value)) {
 771                         microuptime(&ctv);
 772                         if (timevalcmp(&aitv->it_value, &ctv, <))
 773                                 timevalclear(&aitv->it_value);
 774                         else
 775                                 timevalsub(&aitv->it_value, &ctv);
 776                 }
 777         } else {
 778                 PROC_ITIMLOCK(p);
 779                 *aitv = p->p_stats->p_timer[which];
 780                 PROC_ITIMUNLOCK(p);
 781         }
 782 #ifdef KTRACE
 783         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
 784                 ktritimerval(aitv);
 785 #endif
 786         return (0);
 787 }
 788
 789 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 790 struct setitimer_args {
 791         u_int   which;
 792         struct  itimerval *itv, *oitv;
 793 };
 794 #endif
 795 int
 796 sys_setitimer(struct thread *td, struct setitimer_args *uap)
 797 {
 798         struct itimerval aitv, oitv;
 799         int error;
 800
 801         if (uap->itv == NULL) {
 802                 uap->itv = uap->oitv;
 803                 return (sys_getitimer(td, (struct getitimer_args *)uap));
 804         }
 805
 806         if ((error = copyin(uap->itv, &aitv, sizeof(struct itimerval))))
 807                 return (error);
 808         error = kern_setitimer(td, uap->which, &aitv, &oitv);
 809         if (error != 0 || uap->oitv == NULL)
 810                 return (error);
 811         return (copyout(&oitv, uap->oitv, sizeof(struct itimerval)));
 812 }
 813
 814 int
 815 kern_setitimer(struct thread *td, u_int which, struct itimerval *aitv,
 816     struct itimerval *oitv)
 817 {
 818         struct proc *p = td->td_proc;
 819         struct timeval ctv;
 820         sbintime_t sbt, pr;
 821
 822         if (aitv == NULL)
 823                 return (kern_getitimer(td, which, oitv));
 824
 825         if (which > ITIMER_PROF)
 826                 return (EINVAL);
 827 #ifdef KTRACE
 828         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
 829                 ktritimerval(aitv);
 830 #endif
 831         if (itimerfix(&aitv->it_value) ||
 832             aitv->it_value.tv_sec > INT32_MAX / 2)
 833                 return (EINVAL);
 834         if (!timevalisset(&aitv->it_value))
 835                 timevalclear(&aitv->it_interval);
 836         else if (itimerfix(&aitv->it_interval) ||
 837             aitv->it_interval.tv_sec > INT32_MAX / 2)
 838                 return (EINVAL);
 839
 840         if (which == ITIMER_REAL) {
 841                 PROC_LOCK(p);
 842                 if (timevalisset(&p->p_realtimer.it_value))
 843                         callout_stop(&p->p_itcallout);
 844                 microuptime(&ctv);
 845                 if (timevalisset(&aitv->it_value)) {
 846                         pr = tvtosbt(aitv->it_value) >> tc_precexp;
 847                         timevaladd(&aitv->it_value, &ctv);
 848                         sbt = tvtosbt(aitv->it_value);
 849                         callout_reset_sbt(&p->p_itcallout, sbt, pr,
 850                             realitexpire, p, C_ABSOLUTE);
 851                 }
 852                 *oitv = p->p_realtimer;
 853                 p->p_realtimer = *aitv;
 854                 PROC_UNLOCK(p);
 855                 if (timevalisset(&oitv->it_value)) {
 856                         if (timevalcmp(&oitv->it_value, &ctv, <))
 857                                 timevalclear(&oitv->it_value);
 858                         else
 859                                 timevalsub(&oitv->it_value, &ctv);
 860                 }
 861         } else {
 862                 if (aitv->it_interval.tv_sec == 0 &&
 863                     aitv->it_interval.tv_usec != 0 &&
 864                     aitv->it_interval.tv_usec < tick)
 865                         aitv->it_interval.tv_usec = tick;
 866                 if (aitv->it_value.tv_sec == 0 &&
 867                     aitv->it_value.tv_usec != 0 &&
 868                     aitv->it_value.tv_usec < tick)
 869                         aitv->it_value.tv_usec = tick;
 870                 PROC_ITIMLOCK(p);
 871                 *oitv = p->p_stats->p_timer[which];
 872                 p->p_stats->p_timer[which] = *aitv;
 873                 PROC_ITIMUNLOCK(p);
 874         }
 875 #ifdef KTRACE
 876         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
 877                 ktritimerval(oitv);
 878 #endif
 879         return (0);
 880 }
 881
 882 static void
 883 realitexpire_reset_callout(struct proc *p, sbintime_t *isbtp)
 884 {
 885         sbintime_t prec;
 886
 887         prec = isbtp == NULL ? tvtosbt(p->p_realtimer.it_interval) : *isbtp;
 888         callout_reset_sbt(&p->p_itcallout, tvtosbt(p->p_realtimer.it_value),
 889             prec >> tc_precexp, realitexpire, p, C_ABSOLUTE);
 890 }
 891
 892 void
 893 itimer_proc_continue(struct proc *p)
 894 {
 895         struct timeval ctv;
 896         struct itimer *it;
 897         int id;
 898
 899         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 900
 901         if ((p->p_flag2 & P2_ITSTOPPED) != 0) {
 902                 p->p_flag2 &= ~P2_ITSTOPPED;
 903                 microuptime(&ctv);
 904                 if (timevalcmp(&p->p_realtimer.it_value, &ctv, >=))
 905                         realitexpire(p);
 906                 else
 907                         realitexpire_reset_callout(p, NULL);
 908         }
 909
 910         if (p->p_itimers != NULL) {
 911                 for (id = 3; id < TIMER_MAX; id++) {
 912                         it = p->p_itimers->its_timers[id];
 913                         if (it == NULL)
 914                                 continue;
 915                         if ((it->it_flags & ITF_PSTOPPED) != 0) {
 916                                 ITIMER_LOCK(it);
 917                                 if ((it->it_flags & ITF_PSTOPPED) != 0) {
 918                                         it->it_flags &= ~ITF_PSTOPPED;
 919                                         if ((it->it_flags & ITF_DELETING) == 0)
 920                                                 realtimer_expire_l(it, true);
 921                                 }
 922                                 ITIMER_UNLOCK(it);
 923                         }
 924                 }
 925         }
 926 }
 927
 928 /*
 929  * Real interval timer expired:
 930  * send process whose timer expired an alarm signal.
 931  * If time is not set up to reload, then just return.
 932  * Else compute next time timer should go off which is > current time.
 933  * This is where delay in processing this timeout causes multiple
 934  * SIGALRM calls to be compressed into one.
 935  * tvtohz() always adds 1 to allow for the time until the next clock
 936  * interrupt being strictly less than 1 clock tick, but we don't want
 937  * that here since we want to appear to be in sync with the clock
 938  * interrupt even when we're delayed.
 939  */
 940 static void
 941 realitexpire(void *arg)
 942 {
 943         struct proc *p;
 944         struct timeval ctv;
 945         sbintime_t isbt;
 946
 947         p = (struct proc *)arg;
 948         kern_psignal(p, SIGALRM);
 949         if (!timevalisset(&p->p_realtimer.it_interval)) {
 950                 timevalclear(&p->p_realtimer.it_value);
 951                 return;
 952         }
 953
 954         isbt = tvtosbt(p->p_realtimer.it_interval);
 955         if (isbt >= sbt_timethreshold)
 956                 getmicrouptime(&ctv);
 957         else
 958                 microuptime(&ctv);
 959         do {
 960                 timevaladd(&p->p_realtimer.it_value,
 961                     &p->p_realtimer.it_interval);
 962         } while (timevalcmp(&p->p_realtimer.it_value, &ctv, <=));
 963
 964         if (P_SHOULDSTOP(p) || P_KILLED(p)) {
 965                 p->p_flag2 |= P2_ITSTOPPED;
 966                 return;
 967         }
 968
 969         p->p_flag2 &= ~P2_ITSTOPPED;
 970         realitexpire_reset_callout(p, &isbt);
 971 }
 972
 973 /*
 974  * Check that a proposed value to load into the .it_value or
 975  * .it_interval part of an interval timer is acceptable, and
 976  * fix it to have at least minimal value (i.e. if it is less
 977  * than the resolution of the clock, round it up.)
 978  */
 979 int
 980 itimerfix(struct timeval *tv)
 981 {
 982
 983         if (tv->tv_sec < 0 || tv->tv_usec < 0 || tv->tv_usec >= 1000000)
 984                 return (EINVAL);
 985         if (tv->tv_sec == 0 && tv->tv_usec != 0 &&
 986             tv->tv_usec < (u_int)tick / 16)
 987                 tv->tv_usec = (u_int)tick / 16;
 988         return (0);
 989 }
 990
 991 /*
 992  * Decrement an interval timer by a specified number
 993  * of microseconds, which must be less than a second,
 994  * i.e. < 1000000.  If the timer expires, then reload
 995  * it.  In this case, carry over (usec - old value) to
 996  * reduce the value reloaded into the timer so that
 997  * the timer does not drift.  This routine assumes
 998  * that it is called in a context where the timers
 999  * on which it is operating cannot change in value.
1000  */
1001 int
1002 itimerdecr(struct itimerval *itp, int usec)
1003 {
1004
1005         if (itp->it_value.tv_usec < usec) {
1006                 if (itp->it_value.tv_sec == 0) {
1007                         /* expired, and already in next interval */
1008                         usec -= itp->it_value.tv_usec;
1009                         goto expire;
1010                 }
1011                 itp->it_value.tv_usec += 1000000;
1012                 itp->it_value.tv_sec--;
1013         }
1014         itp->it_value.tv_usec -= usec;
1015         usec = 0;
1016         if (timevalisset(&itp->it_value))
1017                 return (1);
1018         /* expired, exactly at end of interval */
1019 expire:
1020         if (timevalisset(&itp->it_interval)) {
1021                 itp->it_value = itp->it_interval;
1022                 itp->it_value.tv_usec -= usec;
1023                 if (itp->it_value.tv_usec < 0) {
1024                         itp->it_value.tv_usec += 1000000;
1025                         itp->it_value.tv_sec--;
1026                 }
1027         } else
1028                 itp->it_value.tv_usec = 0;              /* sec is already 0 */
1029         return (0);
1030 }
1031
1032 /*
1033  * Add and subtract routines for timevals.
1034  * N.B.: subtract routine doesn't deal with
1035  * results which are before the beginning,
1036  * it just gets very confused in this case.
1037  * Caveat emptor.
1038  */
1039 void
1040 timevaladd(struct timeval *t1, const struct timeval *t2)
1041 {
1042
1043         t1->tv_sec += t2->tv_sec;
1044         t1->tv_usec += t2->tv_usec;
1045         timevalfix(t1);
1046 }
1047
1048 void
1049 timevalsub(struct timeval *t1, const struct timeval *t2)
1050 {
1051
1052         t1->tv_sec -= t2->tv_sec;
1053         t1->tv_usec -= t2->tv_usec;
1054         timevalfix(t1);
1055 }
1056
1057 static void
1058 timevalfix(struct timeval *t1)
1059 {
1060
1061         if (t1->tv_usec < 0) {
1062                 t1->tv_sec--;
1063                 t1->tv_usec += 1000000;
1064         }
1065         if (t1->tv_usec >= 1000000) {
1066                 t1->tv_sec++;
1067                 t1->tv_usec -= 1000000;
1068         }
1069 }
1070
1071 /*
1072  * ratecheck(): simple time-based rate-limit checking.
1073  */
1074 int
1075 ratecheck(struct timeval *lasttime, const struct timeval *mininterval)
1076 {
1077         struct timeval tv, delta;
1078         int rv = 0;
1079
1080         getmicrouptime(&tv);            /* NB: 10ms precision */
1081         delta = tv;
1082         timevalsub(&delta, lasttime);
1083
1084         /*
1085          * check for 0,0 is so that the message will be seen at least once,
1086          * even if interval is huge.
1087          */
1088         if (timevalcmp(&delta, mininterval, >=) ||
1089             (lasttime->tv_sec == 0 && lasttime->tv_usec == 0)) {
1090                 *lasttime = tv;
1091                 rv = 1;
1092         }
1093
1094         return (rv);
1095 }
1096
1097 /*
1098  * eventratecheck(): events per second limitation.
1099  *
1100  * Return 0 if the limit is to be enforced (e.g. the caller
1101  * should ignore the event because of the rate limitation).
1102  *
1103  * maxeps of 0 always causes zero to be returned.  maxeps of -1
1104  * always causes 1 to be returned; this effectively defeats rate
1105  * limiting.
1106  *
1107  * Note that we maintain the struct timeval for compatibility
1108  * with other bsd systems.  We reuse the storage and just monitor
1109  * clock ticks for minimal overhead.
1110  */
1111 int
1112 eventratecheck(struct timeval *lasttime, int *cureps, int maxeps)
1113 {
1114         int now;
1115
1116         /*
1117          * Reset the last time and counter if this is the first call
1118          * or more than a second has passed since the last update of
1119          * lasttime.
1120          */
1121         now = ticks;
1122         if (lasttime->tv_sec == 0 || (u_int)(now - lasttime->tv_sec) >= hz) {
1123                 lasttime->tv_sec = now;
1124                 *cureps = 1;
1125                 return (maxeps != 0);
1126         } else {
1127                 (*cureps)++;            /* NB: ignore potential overflow */
1128                 return (maxeps < 0 || *cureps <= maxeps);
1129         }
1130 }
1131
1132 static void
1133 itimer_start(void)
1134 {
1135         static const struct kclock rt_clock = {
1136                 .timer_create  = realtimer_create,
1137                 .timer_delete  = realtimer_delete,
1138                 .timer_settime = realtimer_settime,
1139                 .timer_gettime = realtimer_gettime,
1140         };
1141
1142         itimer_zone = uma_zcreate("itimer", sizeof(struct itimer),
1143                 NULL, NULL, itimer_init, itimer_fini, UMA_ALIGN_PTR, 0);
1144         register_posix_clock(CLOCK_REALTIME,  &rt_clock);
1145         register_posix_clock(CLOCK_MONOTONIC, &rt_clock);
1146         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_TIMERS, 200112L);
1147         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_DELAYTIMER_MAX, INT_MAX);
1148         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_TIMER_MAX, TIMER_MAX);
1149 }
1150
1151 static int
1152 register_posix_clock(int clockid, const struct kclock *clk)
1153 {
1154         if ((unsigned)clockid >= MAX_CLOCKS) {
1155                 printf("%s: invalid clockid\n", __func__);
1156                 return (0);
1157         }
1158         posix_clocks[clockid] = *clk;
1159         return (1);
1160 }
1161
1162 static int
1163 itimer_init(void *mem, int size, int flags)
1164 {
1165         struct itimer *it;
1166
1167         it = (struct itimer *)mem;
1168         mtx_init(&it->it_mtx, "itimer lock", NULL, MTX_DEF);
1169         return (0);
1170 }
1171
1172 static void
1173 itimer_fini(void *mem, int size)
1174 {
1175         struct itimer *it;
1176
1177         it = (struct itimer *)mem;
1178         mtx_destroy(&it->it_mtx);
1179 }
1180
1181 static void
1182 itimer_enter(struct itimer *it)
1183 {
1184
1185         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1186         it->it_usecount++;
1187 }
1188
1189 static void
1190 itimer_leave(struct itimer *it)
1191 {
1192
1193         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1194         KASSERT(it->it_usecount > 0, ("invalid it_usecount"));
1195
1196         if (--it->it_usecount == 0 && (it->it_flags & ITF_WANTED) != 0)
1197                 wakeup(it);
1198 }
1199
1200 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1201 struct ktimer_create_args {
1202         clockid_t clock_id;
1203         struct sigevent * evp;
1204         int * timerid;
1205 };
1206 #endif
1207 int
1208 sys_ktimer_create(struct thread *td, struct ktimer_create_args *uap)
1209 {
1210         struct sigevent *evp, ev;
1211         int id;
1212         int error;
1213
1214         if (uap->evp == NULL) {
1215                 evp = NULL;
1216         } else {
1217                 error = copyin(uap->evp, &ev, sizeof(ev));
1218                 if (error != 0)
1219                         return (error);
1220                 evp = &ev;
1221         }
1222         error = kern_ktimer_create(td, uap->clock_id, evp, &id, -1);
1223         if (error == 0) {
1224                 error = copyout(&id, uap->timerid, sizeof(int));
1225                 if (error != 0)
1226                         kern_ktimer_delete(td, id);
1227         }
1228         return (error);
1229 }
1230
1231 int
1232 kern_ktimer_create(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct sigevent *evp,
1233     int *timerid, int preset_id)
1234 {
1235         struct proc *p = td->td_proc;
1236         struct itimer *it;
1237         int id;
1238         int error;
1239
1240         if (clock_id < 0 || clock_id >= MAX_CLOCKS)
1241                 return (EINVAL);
1242
1243         if (posix_clocks[clock_id].timer_create == NULL)
1244                 return (EINVAL);
1245
1246         if (evp != NULL) {
1247                 if (evp->sigev_notify != SIGEV_NONE &&
1248                     evp->sigev_notify != SIGEV_SIGNAL &&
1249                     evp->sigev_notify != SIGEV_THREAD_ID)
1250                         return (EINVAL);
1251                 if ((evp->sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1252                      evp->sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) &&
1253                         !_SIG_VALID(evp->sigev_signo))
1254                         return (EINVAL);
1255         }
1256
1257         if (p->p_itimers == NULL)
1258                 itimers_alloc(p);
1259
1260         it = uma_zalloc(itimer_zone, M_WAITOK);
1261         it->it_flags = 0;
1262         it->it_usecount = 0;
1263         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1264         timespecclear(&it->it_time.it_interval);
1265         it->it_overrun = 0;
1266         it->it_overrun_last = 0;
1267         it->it_clockid = clock_id;
1268         it->it_proc = p;
1269         ksiginfo_init(&it->it_ksi);
1270         it->it_ksi.ksi_flags |= KSI_INS | KSI_EXT;
1271         error = CLOCK_CALL(clock_id, timer_create, (it));
1272         if (error != 0)
1273                 goto out;
1274
1275         PROC_LOCK(p);
1276         if (preset_id != -1) {
1277                 KASSERT(preset_id >= 0 && preset_id < 3, ("invalid preset_id"));
1278                 id = preset_id;
1279                 if (p->p_itimers->its_timers[id] != NULL) {
1280                         PROC_UNLOCK(p);
1281                         error = 0;
1282                         goto out;
1283                 }
1284         } else {
1285                 /*
1286                  * Find a free timer slot, skipping those reserved
1287                  * for setitimer().
1288                  */
1289                 for (id = 3; id < TIMER_MAX; id++)
1290                         if (p->p_itimers->its_timers[id] == NULL)
1291                                 break;
1292                 if (id == TIMER_MAX) {
1293                         PROC_UNLOCK(p);
1294                         error = EAGAIN;
1295                         goto out;
1296                 }
1297         }
1298         p->p_itimers->its_timers[id] = it;
1299         if (evp != NULL)
1300                 it->it_sigev = *evp;
1301         else {
1302                 it->it_sigev.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
1303                 switch (clock_id) {
1304                 default:
1305                 case CLOCK_REALTIME:
1306                         it->it_sigev.sigev_signo = SIGALRM;
1307                         break;
1308                 case CLOCK_VIRTUAL:
1309                         it->it_sigev.sigev_signo = SIGVTALRM;
1310                         break;
1311                 case CLOCK_PROF:
1312                         it->it_sigev.sigev_signo = SIGPROF;
1313                         break;
1314                 }
1315                 it->it_sigev.sigev_value.sival_int = id;
1316         }
1317
1318         if (it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1319             it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) {
1320                 it->it_ksi.ksi_signo = it->it_sigev.sigev_signo;
1321                 it->it_ksi.ksi_code = SI_TIMER;
1322                 it->it_ksi.ksi_value = it->it_sigev.sigev_value;
1323                 it->it_ksi.ksi_timerid = id;
1324         }
1325         PROC_UNLOCK(p);
1326         *timerid = id;
1327         return (0);
1328
1329 out:
1330         ITIMER_LOCK(it);
1331         CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_delete, (it));
1332         ITIMER_UNLOCK(it);
1333         uma_zfree(itimer_zone, it);
1334         return (error);
1335 }
1336
1337 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1338 struct ktimer_delete_args {
1339         int timerid;
1340 };
1341 #endif
1342 int
1343 sys_ktimer_delete(struct thread *td, struct ktimer_delete_args *uap)
1344 {
1345
1346         return (kern_ktimer_delete(td, uap->timerid));
1347 }
1348
1349 static struct itimer *
1350 itimer_find(struct proc *p, int timerid)
1351 {
1352         struct itimer *it;
1353
1354         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1355         if ((p->p_itimers == NULL) ||
1356             (timerid < 0) || (timerid >= TIMER_MAX) ||
1357             (it = p->p_itimers->its_timers[timerid]) == NULL) {
1358                 return (NULL);
1359         }
1360         ITIMER_LOCK(it);
1361         if ((it->it_flags & ITF_DELETING) != 0) {
1362                 ITIMER_UNLOCK(it);
1363                 it = NULL;
1364         }
1365         return (it);
1366 }
1367
1368 int
1369 kern_ktimer_delete(struct thread *td, int timerid)
1370 {
1371         struct proc *p = td->td_proc;
1372         struct itimer *it;
1373
1374         PROC_LOCK(p);
1375         it = itimer_find(p, timerid);
1376         if (it == NULL) {
1377                 PROC_UNLOCK(p);
1378                 return (EINVAL);
1379         }
1380         PROC_UNLOCK(p);
1381
1382         it->it_flags |= ITF_DELETING;
1383         while (it->it_usecount > 0) {
1384                 it->it_flags |= ITF_WANTED;
1385                 msleep(it, &it->it_mtx, PPAUSE, "itimer", 0);
1386         }
1387         it->it_flags &= ~ITF_WANTED;
1388         CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_delete, (it));
1389         ITIMER_UNLOCK(it);
1390
1391         PROC_LOCK(p);
1392         if (KSI_ONQ(&it->it_ksi))
1393                 sigqueue_take(&it->it_ksi);
1394         p->p_itimers->its_timers[timerid] = NULL;
1395         PROC_UNLOCK(p);
1396         uma_zfree(itimer_zone, it);
1397         return (0);
1398 }
1399
1400 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1401 struct ktimer_settime_args {
1402         int timerid;
1403         int flags;
1404         const struct itimerspec * value;
1405         struct itimerspec * ovalue;
1406 };
1407 #endif
1408 int
1409 sys_ktimer_settime(struct thread *td, struct ktimer_settime_args *uap)
1410 {
1411         struct itimerspec val, oval, *ovalp;
1412         int error;
1413
1414         error = copyin(uap->value, &val, sizeof(val));
1415         if (error != 0)
1416                 return (error);
1417         ovalp = uap->ovalue != NULL ? &oval : NULL;
1418         error = kern_ktimer_settime(td, uap->timerid, uap->flags, &val, ovalp);
1419         if (error == 0 && uap->ovalue != NULL)
1420                 error = copyout(ovalp, uap->ovalue, sizeof(*ovalp));
1421         return (error);
1422 }
1423
1424 int
1425 kern_ktimer_settime(struct thread *td, int timer_id, int flags,
1426     struct itimerspec *val, struct itimerspec *oval)
1427 {
1428         struct proc *p;
1429         struct itimer *it;
1430         int error;
1431
1432         p = td->td_proc;
1433         PROC_LOCK(p);
1434         if (timer_id < 3 || (it = itimer_find(p, timer_id)) == NULL) {
1435                 PROC_UNLOCK(p);
1436                 error = EINVAL;
1437         } else {
1438                 PROC_UNLOCK(p);
1439                 itimer_enter(it);
1440                 error = CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_settime, (it,
1441                     flags, val, oval));
1442                 itimer_leave(it);
1443                 ITIMER_UNLOCK(it);
1444         }
1445         return (error);
1446 }
1447
1448 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1449 struct ktimer_gettime_args {
1450         int timerid;
1451         struct itimerspec * value;
1452 };
1453 #endif
1454 int
1455 sys_ktimer_gettime(struct thread *td, struct ktimer_gettime_args *uap)
1456 {
1457         struct itimerspec val;
1458         int error;
1459
1460         error = kern_ktimer_gettime(td, uap->timerid, &val);
1461         if (error == 0)
1462                 error = copyout(&val, uap->value, sizeof(val));
1463         return (error);
1464 }
1465
1466 int
1467 kern_ktimer_gettime(struct thread *td, int timer_id, struct itimerspec *val)
1468 {
1469         struct proc *p;
1470         struct itimer *it;
1471         int error;
1472
1473         p = td->td_proc;
1474         PROC_LOCK(p);
1475         if (timer_id < 3 || (it = itimer_find(p, timer_id)) == NULL) {
1476                 PROC_UNLOCK(p);
1477                 error = EINVAL;
1478         } else {
1479                 PROC_UNLOCK(p);
1480                 itimer_enter(it);
1481                 error = CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_gettime, (it, val));
1482                 itimer_leave(it);
1483                 ITIMER_UNLOCK(it);
1484         }
1485         return (error);
1486 }
1487
1488 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1489 struct timer_getoverrun_args {
1490         int timerid;
1491 };
1492 #endif
1493 int
1494 sys_ktimer_getoverrun(struct thread *td, struct ktimer_getoverrun_args *uap)
1495 {
1496
1497         return (kern_ktimer_getoverrun(td, uap->timerid));
1498 }
1499
1500 int
1501 kern_ktimer_getoverrun(struct thread *td, int timer_id)
1502 {
1503         struct proc *p = td->td_proc;
1504         struct itimer *it;
1505         int error ;
1506
1507         PROC_LOCK(p);
1508         if (timer_id < 3 ||
1509             (it = itimer_find(p, timer_id)) == NULL) {
1510                 PROC_UNLOCK(p);
1511                 error = EINVAL;
1512         } else {
1513                 td->td_retval[0] = it->it_overrun_last;
1514                 ITIMER_UNLOCK(it);
1515                 PROC_UNLOCK(p);
1516                 error = 0;
1517         }
1518         return (error);
1519 }
1520
1521 static int
1522 realtimer_create(struct itimer *it)
1523 {
1524         callout_init_mtx(&it->it_callout, &it->it_mtx, 0);
1525         return (0);
1526 }
1527
1528 static int
1529 realtimer_delete(struct itimer *it)
1530 {
1531         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1532
1533         /*
1534          * clear timer's value and interval to tell realtimer_expire
1535          * to not rearm the timer.
1536          */
1537         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1538         timespecclear(&it->it_time.it_interval);
1539         ITIMER_UNLOCK(it);
1540         callout_drain(&it->it_callout);
1541         ITIMER_LOCK(it);
1542         return (0);
1543 }
1544
1545 static int
1546 realtimer_gettime(struct itimer *it, struct itimerspec *ovalue)
1547 {
1548         struct timespec cts;
1549
1550         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1551
1552         realtimer_clocktime(it->it_clockid, &cts);
1553         *ovalue = it->it_time;
1554         if (ovalue->it_value.tv_sec != 0 || ovalue->it_value.tv_nsec != 0) {
1555                 timespecsub(&ovalue->it_value, &cts, &ovalue->it_value);
1556                 if (ovalue->it_value.tv_sec < 0 ||
1557                     (ovalue->it_value.tv_sec == 0 &&
1558                      ovalue->it_value.tv_nsec == 0)) {
1559                         ovalue->it_value.tv_sec  = 0;
1560                         ovalue->it_value.tv_nsec = 1;
1561                 }
1562         }
1563         return (0);
1564 }
1565
1566 static int
1567 realtimer_settime(struct itimer *it, int flags, struct itimerspec *value,
1568     struct itimerspec *ovalue)
1569 {
1570         struct timespec cts, ts;
1571         struct timeval tv;
1572         struct itimerspec val;
1573
1574         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1575
1576         val = *value;
1577         if (itimespecfix(&val.it_value))
1578                 return (EINVAL);
1579
1580         if (timespecisset(&val.it_value)) {
1581                 if (itimespecfix(&val.it_interval))
1582                         return (EINVAL);
1583         } else {
1584                 timespecclear(&val.it_interval);
1585         }
1586
1587         if (ovalue != NULL)
1588                 realtimer_gettime(it, ovalue);
1589
1590         it->it_time = val;
1591         if (timespecisset(&val.it_value)) {
1592                 realtimer_clocktime(it->it_clockid, &cts);
1593                 ts = val.it_value;
1594                 if ((flags & TIMER_ABSTIME) == 0) {
1595                         /* Convert to absolute time. */
1596                         timespecadd(&it->it_time.it_value, &cts,
1597                             &it->it_time.it_value);
1598                 } else {
1599                         timespecsub(&ts, &cts, &ts);
1600                         /*
1601                          * We don't care if ts is negative, tztohz will
1602                          * fix it.
1603                          */
1604                 }
1605                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts);
1606                 callout_reset(&it->it_callout, tvtohz(&tv), realtimer_expire,
1607                     it);
1608         } else {
1609                 callout_stop(&it->it_callout);
1610         }
1611
1612         return (0);
1613 }
1614
1615 static void
1616 realtimer_clocktime(clockid_t id, struct timespec *ts)
1617 {
1618         if (id == CLOCK_REALTIME)
1619                 getnanotime(ts);
1620         else    /* CLOCK_MONOTONIC */
1621                 getnanouptime(ts);
1622 }
1623
1624 int
1625 itimer_accept(struct proc *p, int timerid, ksiginfo_t *ksi)
1626 {
1627         struct itimer *it;
1628
1629         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1630         it = itimer_find(p, timerid);
1631         if (it != NULL) {
1632                 ksi->ksi_overrun = it->it_overrun;
1633                 it->it_overrun_last = it->it_overrun;
1634                 it->it_overrun = 0;
1635                 ITIMER_UNLOCK(it);
1636                 return (0);
1637         }
1638         return (EINVAL);
1639 }
1640
1641 static int
1642 itimespecfix(struct timespec *ts)
1643 {
1644
1645         if (!timespecvalid_interval(ts))
1646                 return (EINVAL);
1647         if ((UINT64_MAX - ts->tv_nsec) / NS_PER_SEC < ts->tv_sec)
1648                 return (EINVAL);
1649         if (ts->tv_sec == 0 && ts->tv_nsec != 0 && ts->tv_nsec < tick * 1000)
1650                 ts->tv_nsec = tick * 1000;
1651         return (0);
1652 }
1653
1654 #define timespectons(tsp)                       \
1655         ((uint64_t)(tsp)->tv_sec * NS_PER_SEC + (tsp)->tv_nsec)
1656 #define timespecfromns(ns) (struct timespec){   \
1657         .tv_sec = (ns) / NS_PER_SEC,            \
1658         .tv_nsec = (ns) % NS_PER_SEC            \
1659 }
1660
1661 static void
1662 realtimer_expire_l(struct itimer *it, bool proc_locked)
1663 {
1664         struct timespec cts, ts;
1665         struct timeval tv;
1666         struct proc *p;
1667         uint64_t interval, now, overruns, value;
1668
1669         realtimer_clocktime(it->it_clockid, &cts);
1670         /* Only fire if time is reached. */
1671         if (timespeccmp(&cts, &it->it_time.it_value, >=)) {
1672                 if (timespecisset(&it->it_time.it_interval)) {
1673                         timespecadd(&it->it_time.it_value,
1674                             &it->it_time.it_interval,
1675                             &it->it_time.it_value);
1676
1677                         interval = timespectons(&it->it_time.it_interval);
1678                         value = timespectons(&it->it_time.it_value);
1679                         now = timespectons(&cts);
1680
1681                         if (now >= value) {
1682                                 /*
1683                                  * We missed at least one period.
1684                                  */
1685                                 overruns = howmany(now - value + 1, interval);
1686                                 if (it->it_overrun + overruns >=
1687                                     it->it_overrun &&
1688                                     it->it_overrun + overruns <= INT_MAX) {
1689                                         it->it_overrun += (int)overruns;
1690                                 } else {
1691                                         it->it_overrun = INT_MAX;
1692                                         it->it_ksi.ksi_errno = ERANGE;
1693                                 }
1694                                 value =
1695                                     now + interval - (now - value) % interval;
1696                                 it->it_time.it_value = timespecfromns(value);
1697                         }
1698                 } else {
1699                         /* single shot timer ? */
1700                         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1701                 }
1702
1703                 p = it->it_proc;
1704                 if (timespecisset(&it->it_time.it_value)) {
1705                         if (P_SHOULDSTOP(p) || P_KILLED(p)) {
1706                                 it->it_flags |= ITF_PSTOPPED;
1707                         } else {
1708                                 timespecsub(&it->it_time.it_value, &cts, &ts);
1709                                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts);
1710                                 callout_reset(&it->it_callout, tvtohz(&tv),
1711                                     realtimer_expire, it);
1712                         }
1713                 }
1714
1715                 itimer_enter(it);
1716                 ITIMER_UNLOCK(it);
1717                 if (proc_locked)
1718                         PROC_UNLOCK(p);
1719                 itimer_fire(it);
1720                 if (proc_locked)
1721                         PROC_LOCK(p);
1722                 ITIMER_LOCK(it);
1723                 itimer_leave(it);
1724         } else if (timespecisset(&it->it_time.it_value)) {
1725                 p = it->it_proc;
1726                 if (P_SHOULDSTOP(p) || P_KILLED(p)) {
1727                         it->it_flags |= ITF_PSTOPPED;
1728                 } else {
1729                         ts = it->it_time.it_value;
1730                         timespecsub(&ts, &cts, &ts);
1731                         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts);
1732                         callout_reset(&it->it_callout, tvtohz(&tv),
1733                             realtimer_expire, it);
1734                 }
1735         }
1736 }
1737
1738 /* Timeout callback for realtime timer */
1739 static void
1740 realtimer_expire(void *arg)
1741 {
1742         realtimer_expire_l(arg, false);
1743 }
1744
1745 static void
1746 itimer_fire(struct itimer *it)
1747 {
1748         struct proc *p = it->it_proc;
1749         struct thread *td;
1750
1751         if (it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1752             it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) {
1753                 if (sigev_findtd(p, &it->it_sigev, &td) != 0) {
1754                         ITIMER_LOCK(it);
1755                         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1756                         timespecclear(&it->it_time.it_interval);
1757                         callout_stop(&it->it_callout);
1758                         ITIMER_UNLOCK(it);
1759                         return;
1760                 }
1761                 if (!KSI_ONQ(&it->it_ksi)) {
1762                         it->it_ksi.ksi_errno = 0;
1763                         ksiginfo_set_sigev(&it->it_ksi, &it->it_sigev);
1764                         tdsendsignal(p, td, it->it_ksi.ksi_signo, &it->it_ksi);
1765                 } else {
1766                         if (it->it_overrun < INT_MAX)
1767                                 it->it_overrun++;
1768                         else
1769                                 it->it_ksi.ksi_errno = ERANGE;
1770                 }
1771                 PROC_UNLOCK(p);
1772         }
1773 }
1774
1775 static void
1776 itimers_alloc(struct proc *p)
1777 {
1778         struct itimers *its;
1779
1780         its = malloc(sizeof (struct itimers), M_SUBPROC, M_WAITOK | M_ZERO);
1781         PROC_LOCK(p);
1782         if (p->p_itimers == NULL) {
1783                 p->p_itimers = its;
1784                 PROC_UNLOCK(p);
1785         }
1786         else {
1787                 PROC_UNLOCK(p);
1788                 free(its, M_SUBPROC);
1789         }
1790 }
1791
1792 /* Clean up timers when some process events are being triggered. */
1793 static void
1794 itimers_event_exit_exec(int start_idx, struct proc *p)
1795 {
1796         struct itimers *its;
1797         struct itimer *it;
1798         int i;
1799
1800         its = p->p_itimers;
1801         if (its == NULL)
1802                 return;
1803
1804         for (i = start_idx; i < TIMER_MAX; ++i) {
1805                 if ((it = its->its_timers[i]) != NULL)
1806                         kern_ktimer_delete(curthread, i);
1807         }
1808         if (its->its_timers[0] == NULL && its->its_timers[1] == NULL &&
1809             its->its_timers[2] == NULL) {
1810                 /* Synchronize with itimer_proc_continue(). */
1811                 PROC_LOCK(p);
1812                 p->p_itimers = NULL;
1813                 PROC_UNLOCK(p);
1814                 free(its, M_SUBPROC);
1815         }
1816 }
1817
1818 void
1819 itimers_exec(struct proc *p)
1820 {
1821         /*
1822          * According to susv3, XSI interval timers should be inherited
1823          * by new image.
1824          */
1825         itimers_event_exit_exec(3, p);
1826 }
1827
1828 void
1829 itimers_exit(struct proc *p)
1830 {
1831         itimers_event_exit_exec(0, p);
1832 }