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