sys/kern/kern_time.c

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