sys/kern/kern_time.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  *      @(#)kern_time.c 8.1 (Berkeley) 6/10/93
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #include <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/eventhandler.h>
  43 #include <sys/resourcevar.h>
  44 #include <sys/signalvar.h>
  45 #include <sys/kernel.h>
  46 #include <sys/syscallsubr.h>
  47 #include <sys/sysctl.h>
  48 #include <sys/sysent.h>
  49 #include <sys/priv.h>
  50 #include <sys/proc.h>
  51 #include <sys/posix4.h>
  52 #include <sys/time.h>
  53 #include <sys/timers.h>
  54 #include <sys/timetc.h>
  55 #include <sys/vnode.h>
  56
  57 #include <vm/vm.h>
  58 #include <vm/vm_extern.h>
  59
  60 #define MAX_CLOCKS      (CLOCK_MONOTONIC+1)
  61 #define CPUCLOCK_BIT            0x80000000
  62 #define CPUCLOCK_PROCESS_BIT    0x40000000
  63 #define CPUCLOCK_ID_MASK        (~(CPUCLOCK_BIT|CPUCLOCK_PROCESS_BIT))
  64 #define MAKE_THREAD_CPUCLOCK(tid)       (CPUCLOCK_BIT|(tid))
  65 #define MAKE_PROCESS_CPUCLOCK(pid)      \
  66         (CPUCLOCK_BIT|CPUCLOCK_PROCESS_BIT|(pid))
  67
  68 static struct kclock    posix_clocks[MAX_CLOCKS];
  69 static uma_zone_t       itimer_zone = NULL;
  70
  71 /*
  72  * Time of day and interval timer support.
  73  *
  74  * These routines provide the kernel entry points to get and set
  75  * the time-of-day and per-process interval timers.  Subroutines
  76  * here provide support for adding and subtracting timeval structures
  77  * and decrementing interval timers, optionally reloading the interval
  78  * timers when they expire.
  79  */
  80
  81 static int      settime(struct thread *, struct timeval *);
  82 static void     timevalfix(struct timeval *);
  83
  84 static void     itimer_start(void);
  85 static int      itimer_init(void *, int, int);
  86 static void     itimer_fini(void *, int);
  87 static void     itimer_enter(struct itimer *);
  88 static void     itimer_leave(struct itimer *);
  89 static struct itimer *itimer_find(struct proc *, int);
  90 static void     itimers_alloc(struct proc *);
  91 static void     itimers_event_hook_exec(void *arg, struct proc *p, struct image_params *imgp);
  92 static void     itimers_event_hook_exit(void *arg, struct proc *p);
  93 static int      realtimer_create(struct itimer *);
  94 static int      realtimer_gettime(struct itimer *, struct itimerspec *);
  95 static int      realtimer_settime(struct itimer *, int,
  96                         struct itimerspec *, struct itimerspec *);
  97 static int      realtimer_delete(struct itimer *);
  98 static void     realtimer_clocktime(clockid_t, struct timespec *);
  99 static void     realtimer_expire(void *);
 100
 101 int             register_posix_clock(int, struct kclock *);
 102 void            itimer_fire(struct itimer *it);
 103 int             itimespecfix(struct timespec *ts);
 104
 105 #define CLOCK_CALL(clock, call, arglist)                \
 106         ((*posix_clocks[clock].call) arglist)
 107
 108 SYSINIT(posix_timer, SI_SUB_P1003_1B, SI_ORDER_FIRST+4, itimer_start, NULL);
 109
 110
 111 static int
 112 settime(struct thread *td, struct timeval *tv)
 113 {
 114         struct timeval delta, tv1, tv2;
 115         static struct timeval maxtime, laststep;
 116         struct timespec ts;
 117         int s;
 118
 119         s = splclock();
 120         microtime(&tv1);
 121         delta = *tv;
 122         timevalsub(&delta, &tv1);
 123
 124         /*
 125          * If the system is secure, we do not allow the time to be
 126          * set to a value earlier than 1 second less than the highest
 127          * time we have yet seen. The worst a miscreant can do in
 128          * this circumstance is "freeze" time. He couldn't go
 129          * back to the past.
 130          *
 131          * We similarly do not allow the clock to be stepped more
 132          * than one second, nor more than once per second. This allows
 133          * a miscreant to make the clock march double-time, but no worse.
 134          */
 135         if (securelevel_gt(td->td_ucred, 1) != 0) {
 136                 if (delta.tv_sec < 0 || delta.tv_usec < 0) {
 137                         /*
 138                          * Update maxtime to latest time we've seen.
 139                          */
 140                         if (tv1.tv_sec > maxtime.tv_sec)
 141                                 maxtime = tv1;
 142                         tv2 = *tv;
 143                         timevalsub(&tv2, &maxtime);
 144                         if (tv2.tv_sec < -1) {
 145                                 tv->tv_sec = maxtime.tv_sec - 1;
 146                                 printf("Time adjustment clamped to -1 second\n");
 147                         }
 148                 } else {
 149                         if (tv1.tv_sec == laststep.tv_sec) {
 150                                 splx(s);
 151                                 return (EPERM);
 152                         }
 153                         if (delta.tv_sec > 1) {
 154                                 tv->tv_sec = tv1.tv_sec + 1;
 155                                 printf("Time adjustment clamped to +1 second\n");
 156                         }
 157                         laststep = *tv;
 158                 }
 159         }
 160
 161         ts.tv_sec = tv->tv_sec;
 162         ts.tv_nsec = tv->tv_usec * 1000;
 163         mtx_lock(&Giant);
 164         tc_setclock(&ts);
 165         resettodr();
 166         mtx_unlock(&Giant);
 167         return (0);
 168 }
 169
 170 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 171 struct clock_getcpuclockid2_args {
 172         id_t id;
 173         int which,
 174         clockid_t *clock_id;
 175 };
 176 #endif
 177 /* ARGSUSED */
 178 int
 179 sys_clock_getcpuclockid2(struct thread *td, struct clock_getcpuclockid2_args *uap)
 180 {
 181         clockid_t clk_id;
 182         int error;
 183
 184         error = kern_clock_getcpuclockid2(td, uap->id, uap->which, &clk_id);
 185         if (error == 0)
 186                 error = copyout(&clk_id, uap->clock_id, sizeof(clockid_t));
 187         return (error);
 188 }
 189
 190 int
 191 kern_clock_getcpuclockid2(struct thread *td, id_t id, int which,
 192     clockid_t *clk_id)
 193 {
 194         struct proc *p;
 195         pid_t pid;
 196         lwpid_t tid;
 197         int error;
 198
 199         switch (which) {
 200         case CPUCLOCK_WHICH_PID:
 201                 if (id != 0) {
 202                         p = pfind(id);
 203                         if (p == NULL)
 204                                 return (ESRCH);
 205                         error = p_cansee(td, p);
 206                         PROC_UNLOCK(p);
 207                         if (error != 0)
 208                                 return (error);
 209                         pid = id;
 210                 } else {
 211                         pid = td->td_proc->p_pid;
 212                 }
 213                 *clk_id = MAKE_PROCESS_CPUCLOCK(pid);
 214                 return (0);
 215         case CPUCLOCK_WHICH_TID:
 216                 tid = id == 0 ? td->td_tid : id;
 217                 *clk_id = MAKE_THREAD_CPUCLOCK(tid);
 218                 return (0);
 219         default:
 220                 return (EINVAL);
 221         }
 222 }
 223
 224 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 225 struct clock_gettime_args {
 226         clockid_t clock_id;
 227         struct  timespec *tp;
 228 };
 229 #endif
 230 /* ARGSUSED */
 231 int
 232 sys_clock_gettime(struct thread *td, struct clock_gettime_args *uap)
 233 {
 234         struct timespec ats;
 235         int error;
 236
 237         error = kern_clock_gettime(td, uap->clock_id, &ats);
 238         if (error == 0)
 239                 error = copyout(&ats, uap->tp, sizeof(ats));
 240
 241         return (error);
 242 }
 243
 244 static inline void
 245 cputick2timespec(uint64_t runtime, struct timespec *ats)
 246 {
 247         runtime = cputick2usec(runtime);
 248         ats->tv_sec = runtime / 1000000;
 249         ats->tv_nsec = runtime % 1000000 * 1000;
 250 }
 251
 252 static void
 253 get_thread_cputime(struct thread *targettd, struct timespec *ats)
 254 {
 255         uint64_t runtime, curtime, switchtime;
 256
 257         if (targettd == NULL) { /* current thread */
 258                 critical_enter();
 259                 switchtime = PCPU_GET(switchtime);
 260                 curtime = cpu_ticks();
 261                 runtime = curthread->td_runtime;
 262                 critical_exit();
 263                 runtime += curtime - switchtime;
 264         } else {
 265                 thread_lock(targettd);
 266                 runtime = targettd->td_runtime;
 267                 thread_unlock(targettd);
 268         }
 269         cputick2timespec(runtime, ats);
 270 }
 271
 272 static void
 273 get_process_cputime(struct proc *targetp, struct timespec *ats)
 274 {
 275         uint64_t runtime;
 276         struct rusage ru;
 277
 278         PROC_SLOCK(targetp);
 279         rufetch(targetp, &ru);
 280         runtime = targetp->p_rux.rux_runtime;
 281         PROC_SUNLOCK(targetp);
 282         cputick2timespec(runtime, ats);
 283 }
 284
 285 static int
 286 get_cputime(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ats)
 287 {
 288         struct proc *p, *p2;
 289         struct thread *td2;
 290         lwpid_t tid;
 291         pid_t pid;
 292         int error;
 293
 294         p = td->td_proc;
 295         if ((clock_id & CPUCLOCK_PROCESS_BIT) == 0) {
 296                 tid = clock_id & CPUCLOCK_ID_MASK;
 297                 td2 = tdfind(tid, p->p_pid);
 298                 if (td2 == NULL)
 299                         return (EINVAL);
 300                 get_thread_cputime(td2, ats);
 301                 PROC_UNLOCK(td2->td_proc);
 302         } else {
 303                 pid = clock_id & CPUCLOCK_ID_MASK;
 304                 error = pget(pid, PGET_CANSEE, &p2);
 305                 if (error != 0)
 306                         return (EINVAL);
 307                 get_process_cputime(p2, ats);
 308                 PROC_UNLOCK(p2);
 309         }
 310         return (0);
 311 }
 312
 313 int
 314 kern_clock_gettime(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ats)
 315 {
 316         struct timeval sys, user;
 317         struct proc *p;
 318
 319         p = td->td_proc;
 320         switch (clock_id) {
 321         case CLOCK_REALTIME:            /* Default to precise. */
 322         case CLOCK_REALTIME_PRECISE:
 323                 nanotime(ats);
 324                 break;
 325         case CLOCK_REALTIME_FAST:
 326                 getnanotime(ats);
 327                 break;
 328         case CLOCK_VIRTUAL:
 329                 PROC_LOCK(p);
 330                 PROC_SLOCK(p);
 331                 calcru(p, &user, &sys);
 332                 PROC_SUNLOCK(p);
 333                 PROC_UNLOCK(p);
 334                 TIMEVAL_TO_TIMESPEC(&user, ats);
 335                 break;
 336         case CLOCK_PROF:
 337                 PROC_LOCK(p);
 338                 PROC_SLOCK(p);
 339                 calcru(p, &user, &sys);
 340                 PROC_SUNLOCK(p);
 341                 PROC_UNLOCK(p);
 342                 timevaladd(&user, &sys);
 343                 TIMEVAL_TO_TIMESPEC(&user, ats);
 344                 break;
 345         case CLOCK_MONOTONIC:           /* Default to precise. */
 346         case CLOCK_MONOTONIC_PRECISE:
 347         case CLOCK_UPTIME:
 348         case CLOCK_UPTIME_PRECISE:
 349                 nanouptime(ats);
 350                 break;
 351         case CLOCK_UPTIME_FAST:
 352         case CLOCK_MONOTONIC_FAST:
 353                 getnanouptime(ats);
 354                 break;
 355         case CLOCK_SECOND:
 356                 ats->tv_sec = time_second;
 357                 ats->tv_nsec = 0;
 358                 break;
 359         case CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:
 360                 get_thread_cputime(NULL, ats);
 361                 break;
 362         case CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:
 363                 PROC_LOCK(p);
 364                 get_process_cputime(p, ats);
 365                 PROC_UNLOCK(p);
 366                 break;
 367         default:
 368                 if ((int)clock_id >= 0)
 369                         return (EINVAL);
 370                 return (get_cputime(td, clock_id, ats));
 371         }
 372         return (0);
 373 }
 374
 375 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 376 struct clock_settime_args {
 377         clockid_t clock_id;
 378         const struct    timespec *tp;
 379 };
 380 #endif
 381 /* ARGSUSED */
 382 int
 383 sys_clock_settime(struct thread *td, struct clock_settime_args *uap)
 384 {
 385         struct timespec ats;
 386         int error;
 387
 388         if ((error = copyin(uap->tp, &ats, sizeof(ats))) != 0)
 389                 return (error);
 390         return (kern_clock_settime(td, uap->clock_id, &ats));
 391 }
 392
 393 int
 394 kern_clock_settime(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ats)
 395 {
 396         struct timeval atv;
 397         int error;
 398
 399         if ((error = priv_check(td, PRIV_CLOCK_SETTIME)) != 0)
 400                 return (error);
 401         if (clock_id != CLOCK_REALTIME)
 402                 return (EINVAL);
 403         if (ats->tv_nsec < 0 || ats->tv_nsec >= 1000000000)
 404                 return (EINVAL);
 405         /* XXX Don't convert nsec->usec and back */
 406         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ats);
 407         error = settime(td, &atv);
 408         return (error);
 409 }
 410
 411 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 412 struct clock_getres_args {
 413         clockid_t clock_id;
 414         struct  timespec *tp;
 415 };
 416 #endif
 417 int
 418 sys_clock_getres(struct thread *td, struct clock_getres_args *uap)
 419 {
 420         struct timespec ts;
 421         int error;
 422
 423         if (uap->tp == NULL)
 424                 return (0);
 425
 426         error = kern_clock_getres(td, uap->clock_id, &ts);
 427         if (error == 0)
 428                 error = copyout(&ts, uap->tp, sizeof(ts));
 429         return (error);
 430 }
 431
 432 int
 433 kern_clock_getres(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ts)
 434 {
 435
 436         ts->tv_sec = 0;
 437         switch (clock_id) {
 438         case CLOCK_REALTIME:
 439         case CLOCK_REALTIME_FAST:
 440         case CLOCK_REALTIME_PRECISE:
 441         case CLOCK_MONOTONIC:
 442         case CLOCK_MONOTONIC_FAST:
 443         case CLOCK_MONOTONIC_PRECISE:
 444         case CLOCK_UPTIME:
 445         case CLOCK_UPTIME_FAST:
 446         case CLOCK_UPTIME_PRECISE:
 447                 /*
 448                  * Round up the result of the division cheaply by adding 1.
 449                  * Rounding up is especially important if rounding down
 450                  * would give 0.  Perfect rounding is unimportant.
 451                  */
 452                 ts->tv_nsec = 1000000000 / tc_getfrequency() + 1;
 453                 break;
 454         case CLOCK_VIRTUAL:
 455         case CLOCK_PROF:
 456                 /* Accurately round up here because we can do so cheaply. */
 457                 ts->tv_nsec = (1000000000 + hz - 1) / hz;
 458                 break;
 459         case CLOCK_SECOND:
 460                 ts->tv_sec = 1;
 461                 ts->tv_nsec = 0;
 462                 break;
 463         case CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:
 464         case CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:
 465         cputime:
 466                 /* sync with cputick2usec */
 467                 ts->tv_nsec = 1000000 / cpu_tickrate();
 468                 if (ts->tv_nsec == 0)
 469                         ts->tv_nsec = 1000;
 470                 break;
 471         default:
 472                 if ((int)clock_id < 0)
 473                         goto cputime;
 474                 return (EINVAL);
 475         }
 476         return (0);
 477 }
 478
 479 static int nanowait;
 480
 481 int
 482 kern_nanosleep(struct thread *td, struct timespec *rqt, struct timespec *rmt)
 483 {
 484         struct timespec ts, ts2, ts3;
 485         struct timeval tv;
 486         int error;
 487
 488         if (rqt->tv_nsec < 0 || rqt->tv_nsec >= 1000000000)
 489                 return (EINVAL);
 490         if (rqt->tv_sec < 0 || (rqt->tv_sec == 0 && rqt->tv_nsec == 0))
 491                 return (0);
 492         getnanouptime(&ts);
 493         timespecadd(&ts, rqt);
 494         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, rqt);
 495         for (;;) {
 496                 error = tsleep(&nanowait, PWAIT | PCATCH, "nanslp",
 497                     tvtohz(&tv));
 498                 getnanouptime(&ts2);
 499                 if (error != EWOULDBLOCK) {
 500                         if (error == ERESTART)
 501                                 error = EINTR;
 502                         if (rmt != NULL) {
 503                                 timespecsub(&ts, &ts2);
 504                                 if (ts.tv_sec < 0)
 505                                         timespecclear(&ts);
 506                                 *rmt = ts;
 507                         }
 508                         return (error);
 509                 }
 510                 if (timespeccmp(&ts2, &ts, >=))
 511                         return (0);
 512                 ts3 = ts;
 513                 timespecsub(&ts3, &ts2);
 514                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts3);
 515         }
 516 }
 517
 518 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 519 struct nanosleep_args {
 520         struct  timespec *rqtp;
 521         struct  timespec *rmtp;
 522 };
 523 #endif
 524 /* ARGSUSED */
 525 int
 526 sys_nanosleep(struct thread *td, struct nanosleep_args *uap)
 527 {
 528         struct timespec rmt, rqt;
 529         int error;
 530
 531         error = copyin(uap->rqtp, &rqt, sizeof(rqt));
 532         if (error)
 533                 return (error);
 534
 535         if (uap->rmtp &&
 536             !useracc((caddr_t)uap->rmtp, sizeof(rmt), VM_PROT_WRITE))
 537                         return (EFAULT);
 538         error = kern_nanosleep(td, &rqt, &rmt);
 539         if (error && uap->rmtp) {
 540                 int error2;
 541
 542                 error2 = copyout(&rmt, uap->rmtp, sizeof(rmt));
 543                 if (error2)
 544                         error = error2;
 545         }
 546         return (error);
 547 }
 548
 549 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 550 struct gettimeofday_args {
 551         struct  timeval *tp;
 552         struct  timezone *tzp;
 553 };
 554 #endif
 555 /* ARGSUSED */
 556 int
 557 sys_gettimeofday(struct thread *td, struct gettimeofday_args *uap)
 558 {
 559         struct timeval atv;
 560         struct timezone rtz;
 561         int error = 0;
 562
 563         if (uap->tp) {
 564                 microtime(&atv);
 565                 error = copyout(&atv, uap->tp, sizeof (atv));
 566         }
 567         if (error == 0 && uap->tzp != NULL) {
 568                 rtz.tz_minuteswest = tz_minuteswest;
 569                 rtz.tz_dsttime = tz_dsttime;
 570                 error = copyout(&rtz, uap->tzp, sizeof (rtz));
 571         }
 572         return (error);
 573 }
 574
 575 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 576 struct settimeofday_args {
 577         struct  timeval *tv;
 578         struct  timezone *tzp;
 579 };
 580 #endif
 581 /* ARGSUSED */
 582 int
 583 sys_settimeofday(struct thread *td, struct settimeofday_args *uap)
 584 {
 585         struct timeval atv, *tvp;
 586         struct timezone atz, *tzp;
 587         int error;
 588
 589         if (uap->tv) {
 590                 error = copyin(uap->tv, &atv, sizeof(atv));
 591                 if (error)
 592                         return (error);
 593                 tvp = &atv;
 594         } else
 595                 tvp = NULL;
 596         if (uap->tzp) {
 597                 error = copyin(uap->tzp, &atz, sizeof(atz));
 598                 if (error)
 599                         return (error);
 600                 tzp = &atz;
 601         } else
 602                 tzp = NULL;
 603         return (kern_settimeofday(td, tvp, tzp));
 604 }
 605
 606 int
 607 kern_settimeofday(struct thread *td, struct timeval *tv, struct timezone *tzp)
 608 {
 609         int error;
 610
 611         error = priv_check(td, PRIV_SETTIMEOFDAY);
 612         if (error)
 613                 return (error);
 614         /* Verify all parameters before changing time. */
 615         if (tv) {
 616                 if (tv->tv_usec < 0 || tv->tv_usec >= 1000000)
 617                         return (EINVAL);
 618                 error = settime(td, tv);
 619         }
 620         if (tzp && error == 0) {
 621                 tz_minuteswest = tzp->tz_minuteswest;
 622                 tz_dsttime = tzp->tz_dsttime;
 623         }
 624         return (error);
 625 }
 626
 627 /*
 628  * Get value of an interval timer.  The process virtual and profiling virtual
 629  * time timers are kept in the p_stats area, since they can be swapped out.
 630  * These are kept internally in the way they are specified externally: in
 631  * time until they expire.
 632  *
 633  * The real time interval timer is kept in the process table slot for the
 634  * process, and its value (it_value) is kept as an absolute time rather than
 635  * as a delta, so that it is easy to keep periodic real-time signals from
 636  * drifting.
 637  *
 638  * Virtual time timers are processed in the hardclock() routine of
 639  * kern_clock.c.  The real time timer is processed by a timeout routine,
 640  * called from the softclock() routine.  Since a callout may be delayed in
 641  * real time due to interrupt processing in the system, it is possible for
 642  * the real time timeout routine (realitexpire, given below), to be delayed
 643  * in real time past when it is supposed to occur.  It does not suffice,
 644  * therefore, to reload the real timer .it_value from the real time timers
 645  * .it_interval.  Rather, we compute the next time in absolute time the timer
 646  * should go off.
 647  */
 648 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 649 struct getitimer_args {
 650         u_int   which;
 651         struct  itimerval *itv;
 652 };
 653 #endif
 654 int
 655 sys_getitimer(struct thread *td, struct getitimer_args *uap)
 656 {
 657         struct itimerval aitv;
 658         int error;
 659
 660         error = kern_getitimer(td, uap->which, &aitv);
 661         if (error != 0)
 662                 return (error);
 663         return (copyout(&aitv, uap->itv, sizeof (struct itimerval)));
 664 }
 665
 666 int
 667 kern_getitimer(struct thread *td, u_int which, struct itimerval *aitv)
 668 {
 669         struct proc *p = td->td_proc;
 670         struct timeval ctv;
 671
 672         if (which > ITIMER_PROF)
 673                 return (EINVAL);
 674
 675         if (which == ITIMER_REAL) {
 676                 /*
 677                  * Convert from absolute to relative time in .it_value
 678                  * part of real time timer.  If time for real time timer
 679                  * has passed return 0, else return difference between
 680                  * current time and time for the timer to go off.
 681                  */
 682                 PROC_LOCK(p);
 683                 *aitv = p->p_realtimer;
 684                 PROC_UNLOCK(p);
 685                 if (timevalisset(&aitv->it_value)) {
 686                         getmicrouptime(&ctv);
 687                         if (timevalcmp(&aitv->it_value, &ctv, <))
 688                                 timevalclear(&aitv->it_value);
 689                         else
 690                                 timevalsub(&aitv->it_value, &ctv);
 691                 }
 692         } else {
 693                 PROC_SLOCK(p);
 694                 *aitv = p->p_stats->p_timer[which];
 695                 PROC_SUNLOCK(p);
 696         }
 697         return (0);
 698 }
 699
 700 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 701 struct setitimer_args {
 702         u_int   which;
 703         struct  itimerval *itv, *oitv;
 704 };
 705 #endif
 706 int
 707 sys_setitimer(struct thread *td, struct setitimer_args *uap)
 708 {
 709         struct itimerval aitv, oitv;
 710         int error;
 711
 712         if (uap->itv == NULL) {
 713                 uap->itv = uap->oitv;
 714                 return (sys_getitimer(td, (struct getitimer_args *)uap));
 715         }
 716
 717         if ((error = copyin(uap->itv, &aitv, sizeof(struct itimerval))))
 718                 return (error);
 719         error = kern_setitimer(td, uap->which, &aitv, &oitv);
 720         if (error != 0 || uap->oitv == NULL)
 721                 return (error);
 722         return (copyout(&oitv, uap->oitv, sizeof(struct itimerval)));
 723 }
 724
 725 int
 726 kern_setitimer(struct thread *td, u_int which, struct itimerval *aitv,
 727     struct itimerval *oitv)
 728 {
 729         struct proc *p = td->td_proc;
 730         struct timeval ctv;
 731
 732         if (aitv == NULL)
 733                 return (kern_getitimer(td, which, oitv));
 734
 735         if (which > ITIMER_PROF)
 736                 return (EINVAL);
 737         if (itimerfix(&aitv->it_value))
 738                 return (EINVAL);
 739         if (!timevalisset(&aitv->it_value))
 740                 timevalclear(&aitv->it_interval);
 741         else if (itimerfix(&aitv->it_interval))
 742                 return (EINVAL);
 743
 744         if (which == ITIMER_REAL) {
 745                 PROC_LOCK(p);
 746                 if (timevalisset(&p->p_realtimer.it_value))
 747                         callout_stop(&p->p_itcallout);
 748                 getmicrouptime(&ctv);
 749                 if (timevalisset(&aitv->it_value)) {
 750                         callout_reset(&p->p_itcallout, tvtohz(&aitv->it_value),
 751                             realitexpire, p);
 752                         timevaladd(&aitv->it_value, &ctv);
 753                 }
 754                 *oitv = p->p_realtimer;
 755                 p->p_realtimer = *aitv;
 756                 PROC_UNLOCK(p);
 757                 if (timevalisset(&oitv->it_value)) {
 758                         if (timevalcmp(&oitv->it_value, &ctv, <))
 759                                 timevalclear(&oitv->it_value);
 760                         else
 761                                 timevalsub(&oitv->it_value, &ctv);
 762                 }
 763         } else {
 764                 PROC_SLOCK(p);
 765                 *oitv = p->p_stats->p_timer[which];
 766                 p->p_stats->p_timer[which] = *aitv;
 767                 PROC_SUNLOCK(p);
 768         }
 769         return (0);
 770 }
 771
 772 /*
 773  * Real interval timer expired:
 774  * send process whose timer expired an alarm signal.
 775  * If time is not set up to reload, then just return.
 776  * Else compute next time timer should go off which is > current time.
 777  * This is where delay in processing this timeout causes multiple
 778  * SIGALRM calls to be compressed into one.
 779  * tvtohz() always adds 1 to allow for the time until the next clock
 780  * interrupt being strictly less than 1 clock tick, but we don't want
 781  * that here since we want to appear to be in sync with the clock
 782  * interrupt even when we're delayed.
 783  */
 784 void
 785 realitexpire(void *arg)
 786 {
 787         struct proc *p;
 788         struct timeval ctv, ntv;
 789
 790         p = (struct proc *)arg;
 791         kern_psignal(p, SIGALRM);
 792         if (!timevalisset(&p->p_realtimer.it_interval)) {
 793                 timevalclear(&p->p_realtimer.it_value);
 794                 if (p->p_flag & P_WEXIT)
 795                         wakeup(&p->p_itcallout);
 796                 return;
 797         }
 798         for (;;) {
 799                 timevaladd(&p->p_realtimer.it_value,
 800                     &p->p_realtimer.it_interval);
 801                 getmicrouptime(&ctv);
 802                 if (timevalcmp(&p->p_realtimer.it_value, &ctv, >)) {
 803                         ntv = p->p_realtimer.it_value;
 804                         timevalsub(&ntv, &ctv);
 805                         callout_reset(&p->p_itcallout, tvtohz(&ntv) - 1,
 806                             realitexpire, p);
 807                         return;
 808                 }
 809         }
 810         /*NOTREACHED*/
 811 }
 812
 813 /*
 814  * Check that a proposed value to load into the .it_value or
 815  * .it_interval part of an interval timer is acceptable, and
 816  * fix it to have at least minimal value (i.e. if it is less
 817  * than the resolution of the clock, round it up.)
 818  */
 819 int
 820 itimerfix(struct timeval *tv)
 821 {
 822
 823         if (tv->tv_sec < 0 || tv->tv_usec < 0 || tv->tv_usec >= 1000000)
 824                 return (EINVAL);
 825         if (tv->tv_sec == 0 && tv->tv_usec != 0 && tv->tv_usec < tick)
 826                 tv->tv_usec = tick;
 827         return (0);
 828 }
 829
 830 /*
 831  * Decrement an interval timer by a specified number
 832  * of microseconds, which must be less than a second,
 833  * i.e. < 1000000.  If the timer expires, then reload
 834  * it.  In this case, carry over (usec - old value) to
 835  * reduce the value reloaded into the timer so that
 836  * the timer does not drift.  This routine assumes
 837  * that it is called in a context where the timers
 838  * on which it is operating cannot change in value.
 839  */
 840 int
 841 itimerdecr(struct itimerval *itp, int usec)
 842 {
 843
 844         if (itp->it_value.tv_usec < usec) {
 845                 if (itp->it_value.tv_sec == 0) {
 846                         /* expired, and already in next interval */
 847                         usec -= itp->it_value.tv_usec;
 848                         goto expire;
 849                 }
 850                 itp->it_value.tv_usec += 1000000;
 851                 itp->it_value.tv_sec--;
 852         }
 853         itp->it_value.tv_usec -= usec;
 854         usec = 0;
 855         if (timevalisset(&itp->it_value))
 856                 return (1);
 857         /* expired, exactly at end of interval */
 858 expire:
 859         if (timevalisset(&itp->it_interval)) {
 860                 itp->it_value = itp->it_interval;
 861                 itp->it_value.tv_usec -= usec;
 862                 if (itp->it_value.tv_usec < 0) {
 863                         itp->it_value.tv_usec += 1000000;
 864                         itp->it_value.tv_sec--;
 865                 }
 866         } else
 867                 itp->it_value.tv_usec = 0;              /* sec is already 0 */
 868         return (0);
 869 }
 870
 871 /*
 872  * Add and subtract routines for timevals.
 873  * N.B.: subtract routine doesn't deal with
 874  * results which are before the beginning,
 875  * it just gets very confused in this case.
 876  * Caveat emptor.
 877  */
 878 void
 879 timevaladd(struct timeval *t1, const struct timeval *t2)
 880 {
 881
 882         t1->tv_sec += t2->tv_sec;
 883         t1->tv_usec += t2->tv_usec;
 884         timevalfix(t1);
 885 }
 886
 887 void
 888 timevalsub(struct timeval *t1, const struct timeval *t2)
 889 {
 890
 891         t1->tv_sec -= t2->tv_sec;
 892         t1->tv_usec -= t2->tv_usec;
 893         timevalfix(t1);
 894 }
 895
 896 static void
 897 timevalfix(struct timeval *t1)
 898 {
 899
 900         if (t1->tv_usec < 0) {
 901                 t1->tv_sec--;
 902                 t1->tv_usec += 1000000;
 903         }
 904         if (t1->tv_usec >= 1000000) {
 905                 t1->tv_sec++;
 906                 t1->tv_usec -= 1000000;
 907         }
 908 }
 909
 910 /*
 911  * ratecheck(): simple time-based rate-limit checking.
 912  */
 913 int
 914 ratecheck(struct timeval *lasttime, const struct timeval *mininterval)
 915 {
 916         struct timeval tv, delta;
 917         int rv = 0;
 918
 919         getmicrouptime(&tv);            /* NB: 10ms precision */
 920         delta = tv;
 921         timevalsub(&delta, lasttime);
 922
 923         /*
 924          * check for 0,0 is so that the message will be seen at least once,
 925          * even if interval is huge.
 926          */
 927         if (timevalcmp(&delta, mininterval, >=) ||
 928             (lasttime->tv_sec == 0 && lasttime->tv_usec == 0)) {
 929                 *lasttime = tv;
 930                 rv = 1;
 931         }
 932
 933         return (rv);
 934 }
 935
 936 /*
 937  * ppsratecheck(): packets (or events) per second limitation.
 938  *
 939  * Return 0 if the limit is to be enforced (e.g. the caller
 940  * should drop a packet because of the rate limitation).
 941  *
 942  * maxpps of 0 always causes zero to be returned.  maxpps of -1
 943  * always causes 1 to be returned; this effectively defeats rate
 944  * limiting.
 945  *
 946  * Note that we maintain the struct timeval for compatibility
 947  * with other bsd systems.  We reuse the storage and just monitor
 948  * clock ticks for minimal overhead.
 949  */
 950 int
 951 ppsratecheck(struct timeval *lasttime, int *curpps, int maxpps)
 952 {
 953         int now;
 954
 955         /*
 956          * Reset the last time and counter if this is the first call
 957          * or more than a second has passed since the last update of
 958          * lasttime.
 959          */
 960         now = ticks;
 961         if (lasttime->tv_sec == 0 || (u_int)(now - lasttime->tv_sec) >= hz) {
 962                 lasttime->tv_sec = now;
 963                 *curpps = 1;
 964                 return (maxpps != 0);
 965         } else {
 966                 (*curpps)++;            /* NB: ignore potential overflow */
 967                 return (maxpps < 0 || *curpps < maxpps);
 968         }
 969 }
 970
 971 static void
 972 itimer_start(void)
 973 {
 974         struct kclock rt_clock = {
 975                 .timer_create  = realtimer_create,
 976                 .timer_delete  = realtimer_delete,
 977                 .timer_settime = realtimer_settime,
 978                 .timer_gettime = realtimer_gettime,
 979                 .event_hook    = NULL
 980         };
 981
 982         itimer_zone = uma_zcreate("itimer", sizeof(struct itimer),
 983                 NULL, NULL, itimer_init, itimer_fini, UMA_ALIGN_PTR, 0);
 984         register_posix_clock(CLOCK_REALTIME,  &rt_clock);
 985         register_posix_clock(CLOCK_MONOTONIC, &rt_clock);
 986         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_TIMERS, 200112L);
 987         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_DELAYTIMER_MAX, INT_MAX);
 988         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_TIMER_MAX, TIMER_MAX);
 989         EVENTHANDLER_REGISTER(process_exit, itimers_event_hook_exit,
 990                 (void *)ITIMER_EV_EXIT, EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 991         EVENTHANDLER_REGISTER(process_exec, itimers_event_hook_exec,
 992                 (void *)ITIMER_EV_EXEC, EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 993 }
 994
 995 int
 996 register_posix_clock(int clockid, struct kclock *clk)
 997 {
 998         if ((unsigned)clockid >= MAX_CLOCKS) {
 999                 printf("%s: invalid clockid\n", __func__);
1000                 return (0);
1001         }
1002         posix_clocks[clockid] = *clk;
1003         return (1);
1004 }
1005
1006 static int
1007 itimer_init(void *mem, int size, int flags)
1008 {
1009         struct itimer *it;
1010
1011         it = (struct itimer *)mem;
1012         mtx_init(&it->it_mtx, "itimer lock", NULL, MTX_DEF);
1013         return (0);
1014 }
1015
1016 static void
1017 itimer_fini(void *mem, int size)
1018 {
1019         struct itimer *it;
1020
1021         it = (struct itimer *)mem;
1022         mtx_destroy(&it->it_mtx);
1023 }
1024
1025 static void
1026 itimer_enter(struct itimer *it)
1027 {
1028
1029         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1030         it->it_usecount++;
1031 }
1032
1033 static void
1034 itimer_leave(struct itimer *it)
1035 {
1036
1037         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1038         KASSERT(it->it_usecount > 0, ("invalid it_usecount"));
1039
1040         if (--it->it_usecount == 0 && (it->it_flags & ITF_WANTED) != 0)
1041                 wakeup(it);
1042 }
1043
1044 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1045 struct ktimer_create_args {
1046         clockid_t clock_id;
1047         struct sigevent * evp;
1048         int * timerid;
1049 };
1050 #endif
1051 int
1052 sys_ktimer_create(struct thread *td, struct ktimer_create_args *uap)
1053 {
1054         struct sigevent *evp, ev;
1055         int id;
1056         int error;
1057
1058         if (uap->evp == NULL) {
1059                 evp = NULL;
1060         } else {
1061                 error = copyin(uap->evp, &ev, sizeof(ev));
1062                 if (error != 0)
1063                         return (error);
1064                 evp = &ev;
1065         }
1066         error = kern_ktimer_create(td, uap->clock_id, evp, &id, -1);
1067         if (error == 0) {
1068                 error = copyout(&id, uap->timerid, sizeof(int));
1069                 if (error != 0)
1070                         kern_ktimer_delete(td, id);
1071         }
1072         return (error);
1073 }
1074
1075 int
1076 kern_ktimer_create(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct sigevent *evp,
1077     int *timerid, int preset_id)
1078 {
1079         struct proc *p = td->td_proc;
1080         struct itimer *it;
1081         int id;
1082         int error;
1083
1084         if (clock_id < 0 || clock_id >= MAX_CLOCKS)
1085                 return (EINVAL);
1086
1087         if (posix_clocks[clock_id].timer_create == NULL)
1088                 return (EINVAL);
1089
1090         if (evp != NULL) {
1091                 if (evp->sigev_notify != SIGEV_NONE &&
1092                     evp->sigev_notify != SIGEV_SIGNAL &&
1093                     evp->sigev_notify != SIGEV_THREAD_ID)
1094                         return (EINVAL);
1095                 if ((evp->sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1096                      evp->sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) &&
1097                         !_SIG_VALID(evp->sigev_signo))
1098                         return (EINVAL);
1099         }
1100
1101         if (p->p_itimers == NULL)
1102                 itimers_alloc(p);
1103
1104         it = uma_zalloc(itimer_zone, M_WAITOK);
1105         it->it_flags = 0;
1106         it->it_usecount = 0;
1107         it->it_active = 0;
1108         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1109         timespecclear(&it->it_time.it_interval);
1110         it->it_overrun = 0;
1111         it->it_overrun_last = 0;
1112         it->it_clockid = clock_id;
1113         it->it_timerid = -1;
1114         it->it_proc = p;
1115         ksiginfo_init(&it->it_ksi);
1116         it->it_ksi.ksi_flags |= KSI_INS | KSI_EXT;
1117         error = CLOCK_CALL(clock_id, timer_create, (it));
1118         if (error != 0)
1119                 goto out;
1120
1121         PROC_LOCK(p);
1122         if (preset_id != -1) {
1123                 KASSERT(preset_id >= 0 && preset_id < 3, ("invalid preset_id"));
1124                 id = preset_id;
1125                 if (p->p_itimers->its_timers[id] != NULL) {
1126                         PROC_UNLOCK(p);
1127                         error = 0;
1128                         goto out;
1129                 }
1130         } else {
1131                 /*
1132                  * Find a free timer slot, skipping those reserved
1133                  * for setitimer().
1134                  */
1135                 for (id = 3; id < TIMER_MAX; id++)
1136                         if (p->p_itimers->its_timers[id] == NULL)
1137                                 break;
1138                 if (id == TIMER_MAX) {
1139                         PROC_UNLOCK(p);
1140                         error = EAGAIN;
1141                         goto out;
1142                 }
1143         }
1144         it->it_timerid = id;
1145         p->p_itimers->its_timers[id] = it;
1146         if (evp != NULL)
1147                 it->it_sigev = *evp;
1148         else {
1149                 it->it_sigev.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
1150                 switch (clock_id) {
1151                 default:
1152                 case CLOCK_REALTIME:
1153                         it->it_sigev.sigev_signo = SIGALRM;
1154                         break;
1155                 case CLOCK_VIRTUAL:
1156                         it->it_sigev.sigev_signo = SIGVTALRM;
1157                         break;
1158                 case CLOCK_PROF:
1159                         it->it_sigev.sigev_signo = SIGPROF;
1160                         break;
1161                 }
1162                 it->it_sigev.sigev_value.sival_int = id;
1163         }
1164
1165         if (it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1166             it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) {
1167                 it->it_ksi.ksi_signo = it->it_sigev.sigev_signo;
1168                 it->it_ksi.ksi_code = SI_TIMER;
1169                 it->it_ksi.ksi_value = it->it_sigev.sigev_value;
1170                 it->it_ksi.ksi_timerid = id;
1171         }
1172         PROC_UNLOCK(p);
1173         *timerid = id;
1174         return (0);
1175
1176 out:
1177         ITIMER_LOCK(it);
1178         CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_delete, (it));
1179         ITIMER_UNLOCK(it);
1180         uma_zfree(itimer_zone, it);
1181         return (error);
1182 }
1183
1184 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1185 struct ktimer_delete_args {
1186         int timerid;
1187 };
1188 #endif
1189 int
1190 sys_ktimer_delete(struct thread *td, struct ktimer_delete_args *uap)
1191 {
1192
1193         return (kern_ktimer_delete(td, uap->timerid));
1194 }
1195
1196 static struct itimer *
1197 itimer_find(struct proc *p, int timerid)
1198 {
1199         struct itimer *it;
1200
1201         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1202         if ((p->p_itimers == NULL) ||
1203             (timerid < 0) || (timerid >= TIMER_MAX) ||
1204             (it = p->p_itimers->its_timers[timerid]) == NULL) {
1205                 return (NULL);
1206         }
1207         ITIMER_LOCK(it);
1208         if ((it->it_flags & ITF_DELETING) != 0) {
1209                 ITIMER_UNLOCK(it);
1210                 it = NULL;
1211         }
1212         return (it);
1213 }
1214
1215 int
1216 kern_ktimer_delete(struct thread *td, int timerid)
1217 {
1218         struct proc *p = td->td_proc;
1219         struct itimer *it;
1220
1221         PROC_LOCK(p);
1222         it = itimer_find(p, timerid);
1223         if (it == NULL) {
1224                 PROC_UNLOCK(p);
1225                 return (EINVAL);
1226         }
1227         PROC_UNLOCK(p);
1228
1229         it->it_flags |= ITF_DELETING;
1230         while (it->it_usecount > 0) {
1231                 it->it_flags |= ITF_WANTED;
1232                 msleep(it, &it->it_mtx, PPAUSE, "itimer", 0);
1233         }
1234         it->it_flags &= ~ITF_WANTED;
1235         CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_delete, (it));
1236         ITIMER_UNLOCK(it);
1237
1238         PROC_LOCK(p);
1239         if (KSI_ONQ(&it->it_ksi))
1240                 sigqueue_take(&it->it_ksi);
1241         p->p_itimers->its_timers[timerid] = NULL;
1242         PROC_UNLOCK(p);
1243         uma_zfree(itimer_zone, it);
1244         return (0);
1245 }
1246
1247 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1248 struct ktimer_settime_args {
1249         int timerid;
1250         int flags;
1251         const struct itimerspec * value;
1252         struct itimerspec * ovalue;
1253 };
1254 #endif
1255 int
1256 sys_ktimer_settime(struct thread *td, struct ktimer_settime_args *uap)
1257 {
1258         struct itimerspec val, oval, *ovalp;
1259         int error;
1260
1261         error = copyin(uap->value, &val, sizeof(val));
1262         if (error != 0)
1263                 return (error);
1264         ovalp = uap->ovalue != NULL ? &oval : NULL;
1265         error = kern_ktimer_settime(td, uap->timerid, uap->flags, &val, ovalp);
1266         if (error == 0 && uap->ovalue != NULL)
1267                 error = copyout(ovalp, uap->ovalue, sizeof(*ovalp));
1268         return (error);
1269 }
1270
1271 int
1272 kern_ktimer_settime(struct thread *td, int timer_id, int flags,
1273     struct itimerspec *val, struct itimerspec *oval)
1274 {
1275         struct proc *p;
1276         struct itimer *it;
1277         int error;
1278
1279         p = td->td_proc;
1280         PROC_LOCK(p);
1281         if (timer_id < 3 || (it = itimer_find(p, timer_id)) == NULL) {
1282                 PROC_UNLOCK(p);
1283                 error = EINVAL;
1284         } else {
1285                 PROC_UNLOCK(p);
1286                 itimer_enter(it);
1287                 error = CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_settime, (it,
1288                     flags, val, oval));
1289                 itimer_leave(it);
1290                 ITIMER_UNLOCK(it);
1291         }
1292         return (error);
1293 }
1294
1295 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1296 struct ktimer_gettime_args {
1297         int timerid;
1298         struct itimerspec * value;
1299 };
1300 #endif
1301 int
1302 sys_ktimer_gettime(struct thread *td, struct ktimer_gettime_args *uap)
1303 {
1304         struct itimerspec val;
1305         int error;
1306
1307         error = kern_ktimer_gettime(td, uap->timerid, &val);
1308         if (error == 0)
1309                 error = copyout(&val, uap->value, sizeof(val));
1310         return (error);
1311 }
1312
1313 int
1314 kern_ktimer_gettime(struct thread *td, int timer_id, struct itimerspec *val)
1315 {
1316         struct proc *p;
1317         struct itimer *it;
1318         int error;
1319
1320         p = td->td_proc;
1321         PROC_LOCK(p);
1322         if (timer_id < 3 || (it = itimer_find(p, timer_id)) == NULL) {
1323                 PROC_UNLOCK(p);
1324                 error = EINVAL;
1325         } else {
1326                 PROC_UNLOCK(p);
1327                 itimer_enter(it);
1328                 error = CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_gettime, (it, val));
1329                 itimer_leave(it);
1330                 ITIMER_UNLOCK(it);
1331         }
1332         return (error);
1333 }
1334
1335 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1336 struct timer_getoverrun_args {
1337         int timerid;
1338 };
1339 #endif
1340 int
1341 sys_ktimer_getoverrun(struct thread *td, struct ktimer_getoverrun_args *uap)
1342 {
1343         struct proc *p = td->td_proc;
1344         struct itimer *it;
1345         int error ;
1346
1347         PROC_LOCK(p);
1348         if (uap->timerid < 3 ||
1349             (it = itimer_find(p, uap->timerid)) == NULL) {
1350                 PROC_UNLOCK(p);
1351                 error = EINVAL;
1352         } else {
1353                 td->td_retval[0] = it->it_overrun_last;
1354                 ITIMER_UNLOCK(it);
1355                 PROC_UNLOCK(p);
1356                 error = 0;
1357         }
1358         return (error);
1359 }
1360
1361 static int
1362 realtimer_create(struct itimer *it)
1363 {
1364         callout_init_mtx(&it->it_callout, &it->it_mtx, 0);
1365         return (0);
1366 }
1367
1368 static int
1369 realtimer_delete(struct itimer *it)
1370 {
1371         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1372
1373         /*
1374          * clear timer's value and interval to tell realtimer_expire
1375          * to not rearm the timer.
1376          */
1377         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1378         timespecclear(&it->it_time.it_interval);
1379         ITIMER_UNLOCK(it);
1380         callout_drain(&it->it_callout);
1381         ITIMER_LOCK(it);
1382         return (0);
1383 }
1384
1385 static int
1386 realtimer_gettime(struct itimer *it, struct itimerspec *ovalue)
1387 {
1388         struct timespec cts;
1389
1390         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1391
1392         realtimer_clocktime(it->it_clockid, &cts);
1393         *ovalue = it->it_time;
1394         if (ovalue->it_value.tv_sec != 0 || ovalue->it_value.tv_nsec != 0) {
1395                 timespecsub(&ovalue->it_value, &cts);
1396                 if (ovalue->it_value.tv_sec < 0 ||
1397                     (ovalue->it_value.tv_sec == 0 &&
1398                      ovalue->it_value.tv_nsec == 0)) {
1399                         ovalue->it_value.tv_sec  = 0;
1400                         ovalue->it_value.tv_nsec = 1;
1401                 }
1402         }
1403         return (0);
1404 }
1405
1406 static int
1407 realtimer_settime(struct itimer *it, int flags,
1408         struct itimerspec *value, struct itimerspec *ovalue)
1409 {
1410         struct timespec cts, ts;
1411         struct timeval tv;
1412         struct itimerspec val;
1413
1414         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1415
1416         val = *value;
1417         if (itimespecfix(&val.it_value))
1418                 return (EINVAL);
1419
1420         if (timespecisset(&val.it_value)) {
1421                 if (itimespecfix(&val.it_interval))
1422                         return (EINVAL);
1423         } else {
1424                 timespecclear(&val.it_interval);
1425         }
1426
1427         if (ovalue != NULL)
1428                 realtimer_gettime(it, ovalue);
1429
1430         it->it_time = val;
1431         if (timespecisset(&val.it_value)) {
1432                 realtimer_clocktime(it->it_clockid, &cts);
1433                 ts = val.it_value;
1434                 if ((flags & TIMER_ABSTIME) == 0) {
1435                         /* Convert to absolute time. */
1436                         timespecadd(&it->it_time.it_value, &cts);
1437                 } else {
1438                         timespecsub(&ts, &cts);
1439                         /*
1440                          * We don't care if ts is negative, tztohz will
1441                          * fix it.
1442                          */
1443                 }
1444                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts);
1445                 callout_reset(&it->it_callout, tvtohz(&tv),
1446                         realtimer_expire, it);
1447         } else {
1448                 callout_stop(&it->it_callout);
1449         }
1450
1451         return (0);
1452 }
1453
1454 static void
1455 realtimer_clocktime(clockid_t id, struct timespec *ts)
1456 {
1457         if (id == CLOCK_REALTIME)
1458                 getnanotime(ts);
1459         else    /* CLOCK_MONOTONIC */
1460                 getnanouptime(ts);
1461 }
1462
1463 int
1464 itimer_accept(struct proc *p, int timerid, ksiginfo_t *ksi)
1465 {
1466         struct itimer *it;
1467
1468         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1469         it = itimer_find(p, timerid);
1470         if (it != NULL) {
1471                 ksi->ksi_overrun = it->it_overrun;
1472                 it->it_overrun_last = it->it_overrun;
1473                 it->it_overrun = 0;
1474                 ITIMER_UNLOCK(it);
1475                 return (0);
1476         }
1477         return (EINVAL);
1478 }
1479
1480 int
1481 itimespecfix(struct timespec *ts)
1482 {
1483
1484         if (ts->tv_sec < 0 || ts->tv_nsec < 0 || ts->tv_nsec >= 1000000000)
1485                 return (EINVAL);
1486         if (ts->tv_sec == 0 && ts->tv_nsec != 0 && ts->tv_nsec < tick * 1000)
1487                 ts->tv_nsec = tick * 1000;
1488         return (0);
1489 }
1490
1491 /* Timeout callback for realtime timer */
1492 static void
1493 realtimer_expire(void *arg)
1494 {
1495         struct timespec cts, ts;
1496         struct timeval tv;
1497         struct itimer *it;
1498
1499         it = (struct itimer *)arg;
1500
1501         realtimer_clocktime(it->it_clockid, &cts);
1502         /* Only fire if time is reached. */
1503         if (timespeccmp(&cts, &it->it_time.it_value, >=)) {
1504                 if (timespecisset(&it->it_time.it_interval)) {
1505                         timespecadd(&it->it_time.it_value,
1506                                     &it->it_time.it_interval);
1507                         while (timespeccmp(&cts, &it->it_time.it_value, >=)) {
1508                                 if (it->it_overrun < INT_MAX)
1509                                         it->it_overrun++;
1510                                 else
1511                                         it->it_ksi.ksi_errno = ERANGE;
1512                                 timespecadd(&it->it_time.it_value,
1513                                             &it->it_time.it_interval);
1514                         }
1515                 } else {
1516                         /* single shot timer ? */
1517                         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1518                 }
1519                 if (timespecisset(&it->it_time.it_value)) {
1520                         ts = it->it_time.it_value;
1521                         timespecsub(&ts, &cts);
1522                         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts);
1523                         callout_reset(&it->it_callout, tvtohz(&tv),
1524                                  realtimer_expire, it);
1525                 }
1526                 itimer_enter(it);
1527                 ITIMER_UNLOCK(it);
1528                 itimer_fire(it);
1529                 ITIMER_LOCK(it);
1530                 itimer_leave(it);
1531         } else if (timespecisset(&it->it_time.it_value)) {
1532                 ts = it->it_time.it_value;
1533                 timespecsub(&ts, &cts);
1534                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts);
1535                 callout_reset(&it->it_callout, tvtohz(&tv), realtimer_expire,
1536                         it);
1537         }
1538 }
1539
1540 void
1541 itimer_fire(struct itimer *it)
1542 {
1543         struct proc *p = it->it_proc;
1544         struct thread *td;
1545
1546         if (it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1547             it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) {
1548                 if (sigev_findtd(p, &it->it_sigev, &td) != 0) {
1549                         ITIMER_LOCK(it);
1550                         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1551                         timespecclear(&it->it_time.it_interval);
1552                         callout_stop(&it->it_callout);
1553                         ITIMER_UNLOCK(it);
1554                         return;
1555                 }
1556                 if (!KSI_ONQ(&it->it_ksi)) {
1557                         it->it_ksi.ksi_errno = 0;
1558                         ksiginfo_set_sigev(&it->it_ksi, &it->it_sigev);
1559                         tdsendsignal(p, td, it->it_ksi.ksi_signo, &it->it_ksi);
1560                 } else {
1561                         if (it->it_overrun < INT_MAX)
1562                                 it->it_overrun++;
1563                         else
1564                                 it->it_ksi.ksi_errno = ERANGE;
1565                 }
1566                 PROC_UNLOCK(p);
1567         }
1568 }
1569
1570 static void
1571 itimers_alloc(struct proc *p)
1572 {
1573         struct itimers *its;
1574         int i;
1575
1576         its = malloc(sizeof (struct itimers), M_SUBPROC, M_WAITOK | M_ZERO);
1577         LIST_INIT(&its->its_virtual);
1578         LIST_INIT(&its->its_prof);
1579         TAILQ_INIT(&its->its_worklist);
1580         for (i = 0; i < TIMER_MAX; i++)
1581                 its->its_timers[i] = NULL;
1582         PROC_LOCK(p);
1583         if (p->p_itimers == NULL) {
1584                 p->p_itimers = its;
1585                 PROC_UNLOCK(p);
1586         }
1587         else {
1588                 PROC_UNLOCK(p);
1589                 free(its, M_SUBPROC);
1590         }
1591 }
1592
1593 static void
1594 itimers_event_hook_exec(void *arg, struct proc *p, struct image_params *imgp __unused)
1595 {
1596         itimers_event_hook_exit(arg, p);
1597 }
1598
1599 /* Clean up timers when some process events are being triggered. */
1600 static void
1601 itimers_event_hook_exit(void *arg, struct proc *p)
1602 {
1603         struct itimers *its;
1604         struct itimer *it;
1605         int event = (int)(intptr_t)arg;
1606         int i;
1607
1608         if (p->p_itimers != NULL) {
1609                 its = p->p_itimers;
1610                 for (i = 0; i < MAX_CLOCKS; ++i) {
1611                         if (posix_clocks[i].event_hook != NULL)
1612                                 CLOCK_CALL(i, event_hook, (p, i, event));
1613                 }
1614                 /*
1615                  * According to susv3, XSI interval timers should be inherited
1616                  * by new image.
1617                  */
1618                 if (event == ITIMER_EV_EXEC)
1619                         i = 3;
1620                 else if (event == ITIMER_EV_EXIT)
1621                         i = 0;
1622                 else
1623                         panic("unhandled event");
1624                 for (; i < TIMER_MAX; ++i) {
1625                         if ((it = its->its_timers[i]) != NULL)
1626                                 kern_ktimer_delete(curthread, i);
1627                 }
1628                 if (its->its_timers[0] == NULL &&
1629                     its->its_timers[1] == NULL &&
1630                     its->its_timers[2] == NULL) {
1631                         free(its, M_SUBPROC);
1632                         p->p_itimers = NULL;
1633                 }
1634         }
1635 }