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/resourcevar.h>
  47 #include <sys/signalvar.h>
  48 #include <sys/kernel.h>
  49 #include <sys/sleepqueue.h>
  50 #include <sys/syscallsubr.h>
  51 #include <sys/sysctl.h>
  52 #include <sys/sysent.h>
  53 #include <sys/priv.h>
  54 #include <sys/proc.h>
  55 #include <sys/posix4.h>
  56 #include <sys/time.h>
  57 #include <sys/timers.h>
  58 #include <sys/timetc.h>
  59 #include <sys/vnode.h>
  60 #ifdef KTRACE
  61 #include <sys/ktrace.h>
  62 #endif
  63
  64 #include <vm/vm.h>
  65 #include <vm/vm_extern.h>
  66
  67 #define MAX_CLOCKS      (CLOCK_MONOTONIC+1)
  68 #define CPUCLOCK_BIT            0x80000000
  69 #define CPUCLOCK_PROCESS_BIT    0x40000000
  70 #define CPUCLOCK_ID_MASK        (~(CPUCLOCK_BIT|CPUCLOCK_PROCESS_BIT))
  71 #define MAKE_THREAD_CPUCLOCK(tid)       (CPUCLOCK_BIT|(tid))
  72 #define MAKE_PROCESS_CPUCLOCK(pid)      \
  73         (CPUCLOCK_BIT|CPUCLOCK_PROCESS_BIT|(pid))
  74
  75 static struct kclock    posix_clocks[MAX_CLOCKS];
  76 static uma_zone_t       itimer_zone = NULL;
  77
  78 /*
  79  * Time of day and interval timer support.
  80  *
  81  * These routines provide the kernel entry points to get and set
  82  * the time-of-day and per-process interval timers.  Subroutines
  83  * here provide support for adding and subtracting timeval structures
  84  * and decrementing interval timers, optionally reloading the interval
  85  * timers when they expire.
  86  */
  87
  88 static int      settime(struct thread *, struct timeval *);
  89 static void     timevalfix(struct timeval *);
  90 static int      user_clock_nanosleep(struct thread *td, clockid_t clock_id,
  91                     int flags, const struct timespec *ua_rqtp,
  92                     struct timespec *ua_rmtp);
  93
  94 static void     itimer_start(void);
  95 static int      itimer_init(void *, int, int);
  96 static void     itimer_fini(void *, int);
  97 static void     itimer_enter(struct itimer *);
  98 static void     itimer_leave(struct itimer *);
  99 static struct itimer *itimer_find(struct proc *, int);
 100 static void     itimers_alloc(struct proc *);
 101 static int      realtimer_create(struct itimer *);
 102 static int      realtimer_gettime(struct itimer *, struct itimerspec *);
 103 static int      realtimer_settime(struct itimer *, int,
 104                         struct itimerspec *, struct itimerspec *);
 105 static int      realtimer_delete(struct itimer *);
 106 static void     realtimer_clocktime(clockid_t, struct timespec *);
 107 static void     realtimer_expire(void *);
 108 static void     realtimer_expire_l(struct itimer *it, bool proc_locked);
 109
 110 static int      register_posix_clock(int, const struct kclock *);
 111 static void     itimer_fire(struct itimer *it);
 112 static int      itimespecfix(struct timespec *ts);
 113
 114 #define CLOCK_CALL(clock, call, arglist)                \
 115         ((*posix_clocks[clock].call) arglist)
 116
 117 SYSINIT(posix_timer, SI_SUB_P1003_1B, SI_ORDER_FIRST+4, itimer_start, NULL);
 118
 119 static int
 120 settime(struct thread *td, struct timeval *tv)
 121 {
 122         struct timeval delta, tv1, tv2;
 123         static struct timeval maxtime, laststep;
 124         struct timespec ts;
 125
 126         microtime(&tv1);
 127         delta = *tv;
 128         timevalsub(&delta, &tv1);
 129
 130         /*
 131          * If the system is secure, we do not allow the time to be
 132          * set to a value earlier than 1 second less than the highest
 133          * time we have yet seen. The worst a miscreant can do in
 134          * this circumstance is "freeze" time. He couldn't go
 135          * back to the past.
 136          *
 137          * We similarly do not allow the clock to be stepped more
 138          * than one second, nor more than once per second. This allows
 139          * a miscreant to make the clock march double-time, but no worse.
 140          */
 141         if (securelevel_gt(td->td_ucred, 1) != 0) {
 142                 if (delta.tv_sec < 0 || delta.tv_usec < 0) {
 143                         /*
 144                          * Update maxtime to latest time we've seen.
 145                          */
 146                         if (tv1.tv_sec > maxtime.tv_sec)
 147                                 maxtime = tv1;
 148                         tv2 = *tv;
 149                         timevalsub(&tv2, &maxtime);
 150                         if (tv2.tv_sec < -1) {
 151                                 tv->tv_sec = maxtime.tv_sec - 1;
 152                                 printf("Time adjustment clamped to -1 second\n");
 153                         }
 154                 } else {
 155                         if (tv1.tv_sec == laststep.tv_sec)
 156                                 return (EPERM);
 157                         if (delta.tv_sec > 1) {
 158                                 tv->tv_sec = tv1.tv_sec + 1;
 159                                 printf("Time adjustment clamped to +1 second\n");
 160                         }
 161                         laststep = *tv;
 162                 }
 163         }
 164
 165         ts.tv_sec = tv->tv_sec;
 166         ts.tv_nsec = tv->tv_usec * 1000;
 167         tc_setclock(&ts);
 168         resettodr();
 169         return (0);
 170 }
 171
 172 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 173 struct clock_getcpuclockid2_args {
 174         id_t id;
 175         int which,
 176         clockid_t *clock_id;
 177 };
 178 #endif
 179 /* ARGSUSED */
 180 int
 181 sys_clock_getcpuclockid2(struct thread *td, struct clock_getcpuclockid2_args *uap)
 182 {
 183         clockid_t clk_id;
 184         int error;
 185
 186         error = kern_clock_getcpuclockid2(td, uap->id, uap->which, &clk_id);
 187         if (error == 0)
 188                 error = copyout(&clk_id, uap->clock_id, sizeof(clockid_t));
 189         return (error);
 190 }
 191
 192 int
 193 kern_clock_getcpuclockid2(struct thread *td, id_t id, int which,
 194     clockid_t *clk_id)
 195 {
 196         struct proc *p;
 197         pid_t pid;
 198         lwpid_t tid;
 199         int error;
 200
 201         switch (which) {
 202         case CPUCLOCK_WHICH_PID:
 203                 if (id != 0) {
 204                         error = pget(id, PGET_CANSEE | PGET_NOTID, &p);
 205                         if (error != 0)
 206                                 return (error);
 207                         PROC_UNLOCK(p);
 208                         pid = id;
 209                 } else {
 210                         pid = td->td_proc->p_pid;
 211                 }
 212                 *clk_id = MAKE_PROCESS_CPUCLOCK(pid);
 213                 return (0);
 214         case CPUCLOCK_WHICH_TID:
 215                 tid = id == 0 ? td->td_tid : id;
 216                 *clk_id = MAKE_THREAD_CPUCLOCK(tid);
 217                 return (0);
 218         default:
 219                 return (EINVAL);
 220         }
 221 }
 222
 223 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 224 struct clock_gettime_args {
 225         clockid_t clock_id;
 226         struct  timespec *tp;
 227 };
 228 #endif
 229 /* ARGSUSED */
 230 int
 231 sys_clock_gettime(struct thread *td, struct clock_gettime_args *uap)
 232 {
 233         struct timespec ats;
 234         int error;
 235
 236         error = kern_clock_gettime(td, uap->clock_id, &ats);
 237         if (error == 0)
 238                 error = copyout(&ats, uap->tp, sizeof(ats));
 239
 240         return (error);
 241 }
 242
 243 static inline void
 244 cputick2timespec(uint64_t runtime, struct timespec *ats)
 245 {
 246         runtime = cputick2usec(runtime);
 247         ats->tv_sec = runtime / 1000000;
 248         ats->tv_nsec = runtime % 1000000 * 1000;
 249 }
 250
 251 void
 252 kern_thread_cputime(struct thread *targettd, struct timespec *ats)
 253 {
 254         uint64_t runtime, curtime, switchtime;
 255
 256         if (targettd == NULL) { /* current thread */
 257                 critical_enter();
 258                 switchtime = PCPU_GET(switchtime);
 259                 curtime = cpu_ticks();
 260                 runtime = curthread->td_runtime;
 261                 critical_exit();
 262                 runtime += curtime - switchtime;
 263         } else {
 264                 PROC_LOCK_ASSERT(targettd->td_proc, MA_OWNED);
 265                 thread_lock(targettd);
 266                 runtime = targettd->td_runtime;
 267                 thread_unlock(targettd);
 268         }
 269         cputick2timespec(runtime, ats);
 270 }
 271
 272 void
 273 kern_process_cputime(struct proc *targetp, struct timespec *ats)
 274 {
 275         uint64_t runtime;
 276         struct rusage ru;
 277
 278         PROC_LOCK_ASSERT(targetp, MA_OWNED);
 279         PROC_STATLOCK(targetp);
 280         rufetch(targetp, &ru);
 281         runtime = targetp->p_rux.rux_runtime;
 282         if (curthread->td_proc == targetp)
 283                 runtime += cpu_ticks() - PCPU_GET(switchtime);
 284         PROC_STATUNLOCK(targetp);
 285         cputick2timespec(runtime, ats);
 286 }
 287
 288 static int
 289 get_cputime(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ats)
 290 {
 291         struct proc *p, *p2;
 292         struct thread *td2;
 293         lwpid_t tid;
 294         pid_t pid;
 295         int error;
 296
 297         p = td->td_proc;
 298         if ((clock_id & CPUCLOCK_PROCESS_BIT) == 0) {
 299                 tid = clock_id & CPUCLOCK_ID_MASK;
 300                 td2 = tdfind(tid, p->p_pid);
 301                 if (td2 == NULL)
 302                         return (EINVAL);
 303                 kern_thread_cputime(td2, ats);
 304                 PROC_UNLOCK(td2->td_proc);
 305         } else {
 306                 pid = clock_id & CPUCLOCK_ID_MASK;
 307                 error = pget(pid, PGET_CANSEE, &p2);
 308                 if (error != 0)
 309                         return (EINVAL);
 310                 kern_process_cputime(p2, ats);
 311                 PROC_UNLOCK(p2);
 312         }
 313         return (0);
 314 }
 315
 316 int
 317 kern_clock_gettime(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ats)
 318 {
 319         struct timeval sys, user;
 320         struct proc *p;
 321
 322         p = td->td_proc;
 323         switch (clock_id) {
 324         case CLOCK_REALTIME:            /* Default to precise. */
 325         case CLOCK_REALTIME_PRECISE:
 326                 nanotime(ats);
 327                 break;
 328         case CLOCK_REALTIME_FAST:
 329                 getnanotime(ats);
 330                 break;
 331         case CLOCK_VIRTUAL:
 332                 PROC_LOCK(p);
 333                 PROC_STATLOCK(p);
 334                 calcru(p, &user, &sys);
 335                 PROC_STATUNLOCK(p);
 336                 PROC_UNLOCK(p);
 337                 TIMEVAL_TO_TIMESPEC(&user, ats);
 338                 break;
 339         case CLOCK_PROF:
 340                 PROC_LOCK(p);
 341                 PROC_STATLOCK(p);
 342                 calcru(p, &user, &sys);
 343                 PROC_STATUNLOCK(p);
 344                 PROC_UNLOCK(p);
 345                 timevaladd(&user, &sys);
 346                 TIMEVAL_TO_TIMESPEC(&user, ats);
 347                 break;
 348         case CLOCK_MONOTONIC:           /* Default to precise. */
 349         case CLOCK_MONOTONIC_PRECISE:
 350         case CLOCK_UPTIME:
 351         case CLOCK_UPTIME_PRECISE:
 352                 nanouptime(ats);
 353                 break;
 354         case CLOCK_UPTIME_FAST:
 355         case CLOCK_MONOTONIC_FAST:
 356                 getnanouptime(ats);
 357                 break;
 358         case CLOCK_SECOND:
 359                 ats->tv_sec = time_second;
 360                 ats->tv_nsec = 0;
 361                 break;
 362         case CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:
 363                 kern_thread_cputime(NULL, ats);
 364                 break;
 365         case CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:
 366                 PROC_LOCK(p);
 367                 kern_process_cputime(p, ats);
 368                 PROC_UNLOCK(p);
 369                 break;
 370         default:
 371                 if ((int)clock_id >= 0)
 372                         return (EINVAL);
 373                 return (get_cputime(td, clock_id, ats));
 374         }
 375         return (0);
 376 }
 377
 378 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 379 struct clock_settime_args {
 380         clockid_t clock_id;
 381         const struct    timespec *tp;
 382 };
 383 #endif
 384 /* ARGSUSED */
 385 int
 386 sys_clock_settime(struct thread *td, struct clock_settime_args *uap)
 387 {
 388         struct timespec ats;
 389         int error;
 390
 391         if ((error = copyin(uap->tp, &ats, sizeof(ats))) != 0)
 392                 return (error);
 393         return (kern_clock_settime(td, uap->clock_id, &ats));
 394 }
 395
 396 static int allow_insane_settime = 0;
 397 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, allow_insane_settime, CTLFLAG_RWTUN,
 398     &allow_insane_settime, 0,
 399     "do not perform possibly restrictive checks on settime(2) args");
 400
 401 int
 402 kern_clock_settime(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ats)
 403 {
 404         struct timeval atv;
 405         int error;
 406
 407         if ((error = priv_check(td, PRIV_CLOCK_SETTIME)) != 0)
 408                 return (error);
 409         if (clock_id != CLOCK_REALTIME)
 410                 return (EINVAL);
 411         if (ats->tv_nsec < 0 || ats->tv_nsec >= 1000000000 ||
 412             ats->tv_sec < 0)
 413                 return (EINVAL);
 414         if (!allow_insane_settime &&
 415             (ats->tv_sec > 8000ULL * 365 * 24 * 60 * 60 ||
 416             ats->tv_sec < utc_offset()))
 417                 return (EINVAL);
 418         /* XXX Don't convert nsec->usec and back */
 419         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ats);
 420         error = settime(td, &atv);
 421         return (error);
 422 }
 423
 424 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 425 struct clock_getres_args {
 426         clockid_t clock_id;
 427         struct  timespec *tp;
 428 };
 429 #endif
 430 int
 431 sys_clock_getres(struct thread *td, struct clock_getres_args *uap)
 432 {
 433         struct timespec ts;
 434         int error;
 435
 436         if (uap->tp == NULL)
 437                 return (0);
 438
 439         error = kern_clock_getres(td, uap->clock_id, &ts);
 440         if (error == 0)
 441                 error = copyout(&ts, uap->tp, sizeof(ts));
 442         return (error);
 443 }
 444
 445 int
 446 kern_clock_getres(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ts)
 447 {
 448
 449         ts->tv_sec = 0;
 450         switch (clock_id) {
 451         case CLOCK_REALTIME:
 452         case CLOCK_REALTIME_FAST:
 453         case CLOCK_REALTIME_PRECISE:
 454         case CLOCK_MONOTONIC:
 455         case CLOCK_MONOTONIC_FAST:
 456         case CLOCK_MONOTONIC_PRECISE:
 457         case CLOCK_UPTIME:
 458         case CLOCK_UPTIME_FAST:
 459         case CLOCK_UPTIME_PRECISE:
 460                 /*
 461                  * Round up the result of the division cheaply by adding 1.
 462                  * Rounding up is especially important if rounding down
 463                  * would give 0.  Perfect rounding is unimportant.
 464                  */
 465                 ts->tv_nsec = 1000000000 / tc_getfrequency() + 1;
 466                 break;
 467         case CLOCK_VIRTUAL:
 468         case CLOCK_PROF:
 469                 /* Accurately round up here because we can do so cheaply. */
 470                 ts->tv_nsec = howmany(1000000000, hz);
 471                 break;
 472         case CLOCK_SECOND:
 473                 ts->tv_sec = 1;
 474                 ts->tv_nsec = 0;
 475                 break;
 476         case CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:
 477         case CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:
 478         cputime:
 479                 /* sync with cputick2usec */
 480                 ts->tv_nsec = 1000000 / cpu_tickrate();
 481                 if (ts->tv_nsec == 0)
 482                         ts->tv_nsec = 1000;
 483                 break;
 484         default:
 485                 if ((int)clock_id < 0)
 486                         goto cputime;
 487                 return (EINVAL);
 488         }
 489         return (0);
 490 }
 491
 492 int
 493 kern_nanosleep(struct thread *td, struct timespec *rqt, struct timespec *rmt)
 494 {
 495
 496         return (kern_clock_nanosleep(td, CLOCK_REALTIME, TIMER_RELTIME, rqt,
 497             rmt));
 498 }
 499
 500 static uint8_t nanowait[MAXCPU];
 501
 502 int
 503 kern_clock_nanosleep(struct thread *td, clockid_t clock_id, int flags,
 504     const struct timespec *rqt, struct timespec *rmt)
 505 {
 506         struct timespec ts, now;
 507         sbintime_t sbt, sbtt, prec, tmp;
 508         time_t over;
 509         int error;
 510         bool is_abs_real;
 511
 512         if (rqt->tv_nsec < 0 || rqt->tv_nsec >= 1000000000)
 513                 return (EINVAL);
 514         if ((flags & ~TIMER_ABSTIME) != 0)
 515                 return (EINVAL);
 516         switch (clock_id) {
 517         case CLOCK_REALTIME:
 518         case CLOCK_REALTIME_PRECISE:
 519         case CLOCK_REALTIME_FAST:
 520         case CLOCK_SECOND:
 521                 is_abs_real = (flags & TIMER_ABSTIME) != 0;
 522                 break;
 523         case CLOCK_MONOTONIC:
 524         case CLOCK_MONOTONIC_PRECISE:
 525         case CLOCK_MONOTONIC_FAST:
 526         case CLOCK_UPTIME:
 527         case CLOCK_UPTIME_PRECISE:
 528         case CLOCK_UPTIME_FAST:
 529                 is_abs_real = false;
 530                 break;
 531         case CLOCK_VIRTUAL:
 532         case CLOCK_PROF:
 533         case CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:
 534                 return (ENOTSUP);
 535         case CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:
 536         default:
 537                 return (EINVAL);
 538         }
 539         do {
 540                 ts = *rqt;
 541                 if ((flags & TIMER_ABSTIME) != 0) {
 542                         if (is_abs_real)
 543                                 td->td_rtcgen =
 544                                     atomic_load_acq_int(&rtc_generation);
 545                         error = kern_clock_gettime(td, clock_id, &now);
 546                         KASSERT(error == 0, ("kern_clock_gettime: %d", error));
 547                         timespecsub(&ts, &now, &ts);
 548                 }
 549                 if (ts.tv_sec < 0 || (ts.tv_sec == 0 && ts.tv_nsec == 0)) {
 550                         error = EWOULDBLOCK;
 551                         break;
 552                 }
 553                 if (ts.tv_sec > INT32_MAX / 2) {
 554                         over = ts.tv_sec - INT32_MAX / 2;
 555                         ts.tv_sec -= over;
 556                 } else
 557                         over = 0;
 558                 tmp = tstosbt(ts);
 559                 prec = tmp;
 560                 prec >>= tc_precexp;
 561                 if (TIMESEL(&sbt, tmp))
 562                         sbt += tc_tick_sbt;
 563                 sbt += tmp;
 564                 error = tsleep_sbt(&nanowait[curcpu], PWAIT | PCATCH, "nanslp",
 565                     sbt, prec, C_ABSOLUTE);
 566         } while (error == 0 && is_abs_real && td->td_rtcgen == 0);
 567         td->td_rtcgen = 0;
 568         if (error != EWOULDBLOCK) {
 569                 if (TIMESEL(&sbtt, tmp))
 570                         sbtt += tc_tick_sbt;
 571                 if (sbtt >= sbt)
 572                         return (0);
 573                 if (error == ERESTART)
 574                         error = EINTR;
 575                 if ((flags & TIMER_ABSTIME) == 0 && rmt != NULL) {
 576                         ts = sbttots(sbt - sbtt);
 577                         ts.tv_sec += over;
 578                         if (ts.tv_sec < 0)
 579                                 timespecclear(&ts);
 580                         *rmt = ts;
 581                 }
 582                 return (error);
 583         }
 584         return (0);
 585 }
 586
 587 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 588 struct nanosleep_args {
 589         struct  timespec *rqtp;
 590         struct  timespec *rmtp;
 591 };
 592 #endif
 593 /* ARGSUSED */
 594 int
 595 sys_nanosleep(struct thread *td, struct nanosleep_args *uap)
 596 {
 597
 598         return (user_clock_nanosleep(td, CLOCK_REALTIME, TIMER_RELTIME,
 599             uap->rqtp, uap->rmtp));
 600 }
 601
 602 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 603 struct clock_nanosleep_args {
 604         clockid_t clock_id;
 605         int       flags;
 606         struct  timespec *rqtp;
 607         struct  timespec *rmtp;
 608 };
 609 #endif
 610 /* ARGSUSED */
 611 int
 612 sys_clock_nanosleep(struct thread *td, struct clock_nanosleep_args *uap)
 613 {
 614         int error;
 615
 616         error = user_clock_nanosleep(td, uap->clock_id, uap->flags, uap->rqtp,
 617             uap->rmtp);
 618         return (kern_posix_error(td, error));
 619 }
 620
 621 static int
 622 user_clock_nanosleep(struct thread *td, clockid_t clock_id, int flags,
 623     const struct timespec *ua_rqtp, struct timespec *ua_rmtp)
 624 {
 625         struct timespec rmt, rqt;
 626         int error, error2;
 627
 628         error = copyin(ua_rqtp, &rqt, sizeof(rqt));
 629         if (error)
 630                 return (error);
 631         error = kern_clock_nanosleep(td, clock_id, flags, &rqt, &rmt);
 632         if (error == EINTR && ua_rmtp != NULL && (flags & TIMER_ABSTIME) == 0) {
 633                 error2 = copyout(&rmt, ua_rmtp, sizeof(rmt));
 634                 if (error2 != 0)
 635                         error = error2;
 636         }
 637         return (error);
 638 }
 639
 640 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 641 struct gettimeofday_args {
 642         struct  timeval *tp;
 643         struct  timezone *tzp;
 644 };
 645 #endif
 646 /* ARGSUSED */
 647 int
 648 sys_gettimeofday(struct thread *td, struct gettimeofday_args *uap)
 649 {
 650         struct timeval atv;
 651         struct timezone rtz;
 652         int error = 0;
 653
 654         if (uap->tp) {
 655                 microtime(&atv);
 656                 error = copyout(&atv, uap->tp, sizeof (atv));
 657         }
 658         if (error == 0 && uap->tzp != NULL) {
 659                 rtz.tz_minuteswest = 0;
 660                 rtz.tz_dsttime = 0;
 661                 error = copyout(&rtz, uap->tzp, sizeof (rtz));
 662         }
 663         return (error);
 664 }
 665
 666 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 667 struct settimeofday_args {
 668         struct  timeval *tv;
 669         struct  timezone *tzp;
 670 };
 671 #endif
 672 /* ARGSUSED */
 673 int
 674 sys_settimeofday(struct thread *td, struct settimeofday_args *uap)
 675 {
 676         struct timeval atv, *tvp;
 677         struct timezone atz, *tzp;
 678         int error;
 679
 680         if (uap->tv) {
 681                 error = copyin(uap->tv, &atv, sizeof(atv));
 682                 if (error)
 683                         return (error);
 684                 tvp = &atv;
 685         } else
 686                 tvp = NULL;
 687         if (uap->tzp) {
 688                 error = copyin(uap->tzp, &atz, sizeof(atz));
 689                 if (error)
 690                         return (error);
 691                 tzp = &atz;
 692         } else
 693                 tzp = NULL;
 694         return (kern_settimeofday(td, tvp, tzp));
 695 }
 696
 697 int
 698 kern_settimeofday(struct thread *td, struct timeval *tv, struct timezone *tzp)
 699 {
 700         int error;
 701
 702         error = priv_check(td, PRIV_SETTIMEOFDAY);
 703         if (error)
 704                 return (error);
 705         /* Verify all parameters before changing time. */
 706         if (tv) {
 707                 if (tv->tv_usec < 0 || tv->tv_usec >= 1000000 ||
 708                     tv->tv_sec < 0)
 709                         return (EINVAL);
 710                 error = settime(td, tv);
 711         }
 712         return (error);
 713 }
 714
 715 /*
 716  * Get value of an interval timer.  The process virtual and profiling virtual
 717  * time timers are kept in the p_stats area, since they can be swapped out.
 718  * These are kept internally in the way they are specified externally: in
 719  * time until they expire.
 720  *
 721  * The real time interval timer is kept in the process table slot for the
 722  * process, and its value (it_value) is kept as an absolute time rather than
 723  * as a delta, so that it is easy to keep periodic real-time signals from
 724  * drifting.
 725  *
 726  * Virtual time timers are processed in the hardclock() routine of
 727  * kern_clock.c.  The real time timer is processed by a timeout routine,
 728  * called from the softclock() routine.  Since a callout may be delayed in
 729  * real time due to interrupt processing in the system, it is possible for
 730  * the real time timeout routine (realitexpire, given below), to be delayed
 731  * in real time past when it is supposed to occur.  It does not suffice,
 732  * therefore, to reload the real timer .it_value from the real time timers
 733  * .it_interval.  Rather, we compute the next time in absolute time the timer
 734  * should go off.
 735  */
 736 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 737 struct getitimer_args {
 738         u_int   which;
 739         struct  itimerval *itv;
 740 };
 741 #endif
 742 int
 743 sys_getitimer(struct thread *td, struct getitimer_args *uap)
 744 {
 745         struct itimerval aitv;
 746         int error;
 747
 748         error = kern_getitimer(td, uap->which, &aitv);
 749         if (error != 0)
 750                 return (error);
 751         return (copyout(&aitv, uap->itv, sizeof (struct itimerval)));
 752 }
 753
 754 int
 755 kern_getitimer(struct thread *td, u_int which, struct itimerval *aitv)
 756 {
 757         struct proc *p = td->td_proc;
 758         struct timeval ctv;
 759
 760         if (which > ITIMER_PROF)
 761                 return (EINVAL);
 762
 763         if (which == ITIMER_REAL) {
 764                 /*
 765                  * Convert from absolute to relative time in .it_value
 766                  * part of real time timer.  If time for real time timer
 767                  * has passed return 0, else return difference between
 768                  * current time and time for the timer to go off.
 769                  */
 770                 PROC_LOCK(p);
 771                 *aitv = p->p_realtimer;
 772                 PROC_UNLOCK(p);
 773                 if (timevalisset(&aitv->it_value)) {
 774                         microuptime(&ctv);
 775                         if (timevalcmp(&aitv->it_value, &ctv, <))
 776                                 timevalclear(&aitv->it_value);
 777                         else
 778                                 timevalsub(&aitv->it_value, &ctv);
 779                 }
 780         } else {
 781                 PROC_ITIMLOCK(p);
 782                 *aitv = p->p_stats->p_timer[which];
 783                 PROC_ITIMUNLOCK(p);
 784         }
 785 #ifdef KTRACE
 786         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
 787                 ktritimerval(aitv);
 788 #endif
 789         return (0);
 790 }
 791
 792 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 793 struct setitimer_args {
 794         u_int   which;
 795         struct  itimerval *itv, *oitv;
 796 };
 797 #endif
 798 int
 799 sys_setitimer(struct thread *td, struct setitimer_args *uap)
 800 {
 801         struct itimerval aitv, oitv;
 802         int error;
 803
 804         if (uap->itv == NULL) {
 805                 uap->itv = uap->oitv;
 806                 return (sys_getitimer(td, (struct getitimer_args *)uap));
 807         }
 808
 809         if ((error = copyin(uap->itv, &aitv, sizeof(struct itimerval))))
 810                 return (error);
 811         error = kern_setitimer(td, uap->which, &aitv, &oitv);
 812         if (error != 0 || uap->oitv == NULL)
 813                 return (error);
 814         return (copyout(&oitv, uap->oitv, sizeof(struct itimerval)));
 815 }
 816
 817 int
 818 kern_setitimer(struct thread *td, u_int which, struct itimerval *aitv,
 819     struct itimerval *oitv)
 820 {
 821         struct proc *p = td->td_proc;
 822         struct timeval ctv;
 823         sbintime_t sbt, pr;
 824
 825         if (aitv == NULL)
 826                 return (kern_getitimer(td, which, oitv));
 827
 828         if (which > ITIMER_PROF)
 829                 return (EINVAL);
 830 #ifdef KTRACE
 831         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
 832                 ktritimerval(aitv);
 833 #endif
 834         if (itimerfix(&aitv->it_value) ||
 835             aitv->it_value.tv_sec > INT32_MAX / 2)
 836                 return (EINVAL);
 837         if (!timevalisset(&aitv->it_value))
 838                 timevalclear(&aitv->it_interval);
 839         else if (itimerfix(&aitv->it_interval) ||
 840             aitv->it_interval.tv_sec > INT32_MAX / 2)
 841                 return (EINVAL);
 842
 843         if (which == ITIMER_REAL) {
 844                 PROC_LOCK(p);
 845                 if (timevalisset(&p->p_realtimer.it_value))
 846                         callout_stop(&p->p_itcallout);
 847                 microuptime(&ctv);
 848                 if (timevalisset(&aitv->it_value)) {
 849                         pr = tvtosbt(aitv->it_value) >> tc_precexp;
 850                         timevaladd(&aitv->it_value, &ctv);
 851                         sbt = tvtosbt(aitv->it_value);
 852                         callout_reset_sbt(&p->p_itcallout, sbt, pr,
 853                             realitexpire, p, C_ABSOLUTE);
 854                 }
 855                 *oitv = p->p_realtimer;
 856                 p->p_realtimer = *aitv;
 857                 PROC_UNLOCK(p);
 858                 if (timevalisset(&oitv->it_value)) {
 859                         if (timevalcmp(&oitv->it_value, &ctv, <))
 860                                 timevalclear(&oitv->it_value);
 861                         else
 862                                 timevalsub(&oitv->it_value, &ctv);
 863                 }
 864         } else {
 865                 if (aitv->it_interval.tv_sec == 0 &&
 866                     aitv->it_interval.tv_usec != 0 &&
 867                     aitv->it_interval.tv_usec < tick)
 868                         aitv->it_interval.tv_usec = tick;
 869                 if (aitv->it_value.tv_sec == 0 &&
 870                     aitv->it_value.tv_usec != 0 &&
 871                     aitv->it_value.tv_usec < tick)
 872                         aitv->it_value.tv_usec = tick;
 873                 PROC_ITIMLOCK(p);
 874                 *oitv = p->p_stats->p_timer[which];
 875                 p->p_stats->p_timer[which] = *aitv;
 876                 PROC_ITIMUNLOCK(p);
 877         }
 878 #ifdef KTRACE
 879         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
 880                 ktritimerval(oitv);
 881 #endif
 882         return (0);
 883 }
 884
 885 static void
 886 realitexpire_reset_callout(struct proc *p, sbintime_t *isbtp)
 887 {
 888         sbintime_t prec;
 889
 890         prec = isbtp == NULL ? tvtosbt(p->p_realtimer.it_interval) : *isbtp;
 891         callout_reset_sbt(&p->p_itcallout, tvtosbt(p->p_realtimer.it_value),
 892             prec >> tc_precexp, realitexpire, p, C_ABSOLUTE);
 893 }
 894
 895 void
 896 itimer_proc_continue(struct proc *p)
 897 {
 898         struct timeval ctv;
 899         struct itimer *it;
 900         int id;
 901
 902         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 903
 904         if ((p->p_flag2 & P2_ITSTOPPED) != 0) {
 905                 p->p_flag2 &= ~P2_ITSTOPPED;
 906                 microuptime(&ctv);
 907                 if (timevalcmp(&p->p_realtimer.it_value, &ctv, >=))
 908                         realitexpire(p);
 909                 else
 910                         realitexpire_reset_callout(p, NULL);
 911         }
 912
 913         if (p->p_itimers != NULL) {
 914                 for (id = 3; id < TIMER_MAX; id++) {
 915                         it = p->p_itimers->its_timers[id];
 916                         if (it == NULL)
 917                                 continue;
 918                         if ((it->it_flags & ITF_PSTOPPED) != 0) {
 919                                 ITIMER_LOCK(it);
 920                                 if ((it->it_flags & ITF_PSTOPPED) != 0) {
 921                                         it->it_flags &= ~ITF_PSTOPPED;
 922                                         if ((it->it_flags & ITF_DELETING) == 0)
 923                                                 realtimer_expire_l(it, true);
 924                                 }
 925                                 ITIMER_UNLOCK(it);
 926                         }
 927                 }
 928         }
 929 }
 930
 931 /*
 932  * Real interval timer expired:
 933  * send process whose timer expired an alarm signal.
 934  * If time is not set up to reload, then just return.
 935  * Else compute next time timer should go off which is > current time.
 936  * This is where delay in processing this timeout causes multiple
 937  * SIGALRM calls to be compressed into one.
 938  * tvtohz() always adds 1 to allow for the time until the next clock
 939  * interrupt being strictly less than 1 clock tick, but we don't want
 940  * that here since we want to appear to be in sync with the clock
 941  * interrupt even when we're delayed.
 942  */
 943 void
 944 realitexpire(void *arg)
 945 {
 946         struct proc *p;
 947         struct timeval ctv;
 948         sbintime_t isbt;
 949
 950         p = (struct proc *)arg;
 951         kern_psignal(p, SIGALRM);
 952         if (!timevalisset(&p->p_realtimer.it_interval)) {
 953                 timevalclear(&p->p_realtimer.it_value);
 954                 if (p->p_flag & P_WEXIT)
 955                         wakeup(&p->p_itcallout);
 956                 return;
 957         }
 958
 959         isbt = tvtosbt(p->p_realtimer.it_interval);
 960         if (isbt >= sbt_timethreshold)
 961                 getmicrouptime(&ctv);
 962         else
 963                 microuptime(&ctv);
 964         do {
 965                 timevaladd(&p->p_realtimer.it_value,
 966                     &p->p_realtimer.it_interval);
 967         } while (timevalcmp(&p->p_realtimer.it_value, &ctv, <=));
 968
 969         if (P_SHOULDSTOP(p) || P_KILLED(p)) {
 970                 p->p_flag2 |= P2_ITSTOPPED;
 971                 return;
 972         }
 973
 974         p->p_flag2 &= ~P2_ITSTOPPED;
 975         realitexpire_reset_callout(p, &isbt);
 976 }
 977
 978 /*
 979  * Check that a proposed value to load into the .it_value or
 980  * .it_interval part of an interval timer is acceptable, and
 981  * fix it to have at least minimal value (i.e. if it is less
 982  * than the resolution of the clock, round it up.)
 983  */
 984 int
 985 itimerfix(struct timeval *tv)
 986 {
 987
 988         if (tv->tv_sec < 0 || tv->tv_usec < 0 || tv->tv_usec >= 1000000)
 989                 return (EINVAL);
 990         if (tv->tv_sec == 0 && tv->tv_usec != 0 &&
 991             tv->tv_usec < (u_int)tick / 16)
 992                 tv->tv_usec = (u_int)tick / 16;
 993         return (0);
 994 }
 995
 996 /*
 997  * Decrement an interval timer by a specified number
 998  * of microseconds, which must be less than a second,
 999  * i.e. < 1000000.  If the timer expires, then reload
1000  * it.  In this case, carry over (usec - old value) to
1001  * reduce the value reloaded into the timer so that
1002  * the timer does not drift.  This routine assumes
1003  * that it is called in a context where the timers
1004  * on which it is operating cannot change in value.
1005  */
1006 int
1007 itimerdecr(struct itimerval *itp, int usec)
1008 {
1009
1010         if (itp->it_value.tv_usec < usec) {
1011                 if (itp->it_value.tv_sec == 0) {
1012                         /* expired, and already in next interval */
1013                         usec -= itp->it_value.tv_usec;
1014                         goto expire;
1015                 }
1016                 itp->it_value.tv_usec += 1000000;
1017                 itp->it_value.tv_sec--;
1018         }
1019         itp->it_value.tv_usec -= usec;
1020         usec = 0;
1021         if (timevalisset(&itp->it_value))
1022                 return (1);
1023         /* expired, exactly at end of interval */
1024 expire:
1025         if (timevalisset(&itp->it_interval)) {
1026                 itp->it_value = itp->it_interval;
1027                 itp->it_value.tv_usec -= usec;
1028                 if (itp->it_value.tv_usec < 0) {
1029                         itp->it_value.tv_usec += 1000000;
1030                         itp->it_value.tv_sec--;
1031                 }
1032         } else
1033                 itp->it_value.tv_usec = 0;              /* sec is already 0 */
1034         return (0);
1035 }
1036
1037 /*
1038  * Add and subtract routines for timevals.
1039  * N.B.: subtract routine doesn't deal with
1040  * results which are before the beginning,
1041  * it just gets very confused in this case.
1042  * Caveat emptor.
1043  */
1044 void
1045 timevaladd(struct timeval *t1, const struct timeval *t2)
1046 {
1047
1048         t1->tv_sec += t2->tv_sec;
1049         t1->tv_usec += t2->tv_usec;
1050         timevalfix(t1);
1051 }
1052
1053 void
1054 timevalsub(struct timeval *t1, const struct timeval *t2)
1055 {
1056
1057         t1->tv_sec -= t2->tv_sec;
1058         t1->tv_usec -= t2->tv_usec;
1059         timevalfix(t1);
1060 }
1061
1062 static void
1063 timevalfix(struct timeval *t1)
1064 {
1065
1066         if (t1->tv_usec < 0) {
1067                 t1->tv_sec--;
1068                 t1->tv_usec += 1000000;
1069         }
1070         if (t1->tv_usec >= 1000000) {
1071                 t1->tv_sec++;
1072                 t1->tv_usec -= 1000000;
1073         }
1074 }
1075
1076 /*
1077  * ratecheck(): simple time-based rate-limit checking.
1078  */
1079 int
1080 ratecheck(struct timeval *lasttime, const struct timeval *mininterval)
1081 {
1082         struct timeval tv, delta;
1083         int rv = 0;
1084
1085         getmicrouptime(&tv);            /* NB: 10ms precision */
1086         delta = tv;
1087         timevalsub(&delta, lasttime);
1088
1089         /*
1090          * check for 0,0 is so that the message will be seen at least once,
1091          * even if interval is huge.
1092          */
1093         if (timevalcmp(&delta, mininterval, >=) ||
1094             (lasttime->tv_sec == 0 && lasttime->tv_usec == 0)) {
1095                 *lasttime = tv;
1096                 rv = 1;
1097         }
1098
1099         return (rv);
1100 }
1101
1102 /*
1103  * ppsratecheck(): packets (or events) per second limitation.
1104  *
1105  * Return 0 if the limit is to be enforced (e.g. the caller
1106  * should drop a packet because of the rate limitation).
1107  *
1108  * maxpps of 0 always causes zero to be returned.  maxpps of -1
1109  * always causes 1 to be returned; this effectively defeats rate
1110  * limiting.
1111  *
1112  * Note that we maintain the struct timeval for compatibility
1113  * with other bsd systems.  We reuse the storage and just monitor
1114  * clock ticks for minimal overhead.
1115  */
1116 int
1117 ppsratecheck(struct timeval *lasttime, int *curpps, int maxpps)
1118 {
1119         int now;
1120
1121         /*
1122          * Reset the last time and counter if this is the first call
1123          * or more than a second has passed since the last update of
1124          * lasttime.
1125          */
1126         now = ticks;
1127         if (lasttime->tv_sec == 0 || (u_int)(now - lasttime->tv_sec) >= hz) {
1128                 lasttime->tv_sec = now;
1129                 *curpps = 1;
1130                 return (maxpps != 0);
1131         } else {
1132                 (*curpps)++;            /* NB: ignore potential overflow */
1133                 return (maxpps < 0 || *curpps <= maxpps);
1134         }
1135 }
1136
1137 static void
1138 itimer_start(void)
1139 {
1140         static const struct kclock rt_clock = {
1141                 .timer_create  = realtimer_create,
1142                 .timer_delete  = realtimer_delete,
1143                 .timer_settime = realtimer_settime,
1144                 .timer_gettime = realtimer_gettime,
1145         };
1146
1147         itimer_zone = uma_zcreate("itimer", sizeof(struct itimer),
1148                 NULL, NULL, itimer_init, itimer_fini, UMA_ALIGN_PTR, 0);
1149         register_posix_clock(CLOCK_REALTIME,  &rt_clock);
1150         register_posix_clock(CLOCK_MONOTONIC, &rt_clock);
1151         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_TIMERS, 200112L);
1152         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_DELAYTIMER_MAX, INT_MAX);
1153         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_TIMER_MAX, TIMER_MAX);
1154 }
1155
1156 static int
1157 register_posix_clock(int clockid, const struct kclock *clk)
1158 {
1159         if ((unsigned)clockid >= MAX_CLOCKS) {
1160                 printf("%s: invalid clockid\n", __func__);
1161                 return (0);
1162         }
1163         posix_clocks[clockid] = *clk;
1164         return (1);
1165 }
1166
1167 static int
1168 itimer_init(void *mem, int size, int flags)
1169 {
1170         struct itimer *it;
1171
1172         it = (struct itimer *)mem;
1173         mtx_init(&it->it_mtx, "itimer lock", NULL, MTX_DEF);
1174         return (0);
1175 }
1176
1177 static void
1178 itimer_fini(void *mem, int size)
1179 {
1180         struct itimer *it;
1181
1182         it = (struct itimer *)mem;
1183         mtx_destroy(&it->it_mtx);
1184 }
1185
1186 static void
1187 itimer_enter(struct itimer *it)
1188 {
1189
1190         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1191         it->it_usecount++;
1192 }
1193
1194 static void
1195 itimer_leave(struct itimer *it)
1196 {
1197
1198         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1199         KASSERT(it->it_usecount > 0, ("invalid it_usecount"));
1200
1201         if (--it->it_usecount == 0 && (it->it_flags & ITF_WANTED) != 0)
1202                 wakeup(it);
1203 }
1204
1205 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1206 struct ktimer_create_args {
1207         clockid_t clock_id;
1208         struct sigevent * evp;
1209         int * timerid;
1210 };
1211 #endif
1212 int
1213 sys_ktimer_create(struct thread *td, struct ktimer_create_args *uap)
1214 {
1215         struct sigevent *evp, ev;
1216         int id;
1217         int error;
1218
1219         if (uap->evp == NULL) {
1220                 evp = NULL;
1221         } else {
1222                 error = copyin(uap->evp, &ev, sizeof(ev));
1223                 if (error != 0)
1224                         return (error);
1225                 evp = &ev;
1226         }
1227         error = kern_ktimer_create(td, uap->clock_id, evp, &id, -1);
1228         if (error == 0) {
1229                 error = copyout(&id, uap->timerid, sizeof(int));
1230                 if (error != 0)
1231                         kern_ktimer_delete(td, id);
1232         }
1233         return (error);
1234 }
1235
1236 int
1237 kern_ktimer_create(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct sigevent *evp,
1238     int *timerid, int preset_id)
1239 {
1240         struct proc *p = td->td_proc;
1241         struct itimer *it;
1242         int id;
1243         int error;
1244
1245         if (clock_id < 0 || clock_id >= MAX_CLOCKS)
1246                 return (EINVAL);
1247
1248         if (posix_clocks[clock_id].timer_create == NULL)
1249                 return (EINVAL);
1250
1251         if (evp != NULL) {
1252                 if (evp->sigev_notify != SIGEV_NONE &&
1253                     evp->sigev_notify != SIGEV_SIGNAL &&
1254                     evp->sigev_notify != SIGEV_THREAD_ID)
1255                         return (EINVAL);
1256                 if ((evp->sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1257                      evp->sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) &&
1258                         !_SIG_VALID(evp->sigev_signo))
1259                         return (EINVAL);
1260         }
1261
1262         if (p->p_itimers == NULL)
1263                 itimers_alloc(p);
1264
1265         it = uma_zalloc(itimer_zone, M_WAITOK);
1266         it->it_flags = 0;
1267         it->it_usecount = 0;
1268         it->it_active = 0;
1269         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1270         timespecclear(&it->it_time.it_interval);
1271         it->it_overrun = 0;
1272         it->it_overrun_last = 0;
1273         it->it_clockid = clock_id;
1274         it->it_timerid = -1;
1275         it->it_proc = p;
1276         ksiginfo_init(&it->it_ksi);
1277         it->it_ksi.ksi_flags |= KSI_INS | KSI_EXT;
1278         error = CLOCK_CALL(clock_id, timer_create, (it));
1279         if (error != 0)
1280                 goto out;
1281
1282         PROC_LOCK(p);
1283         if (preset_id != -1) {
1284                 KASSERT(preset_id >= 0 && preset_id < 3, ("invalid preset_id"));
1285                 id = preset_id;
1286                 if (p->p_itimers->its_timers[id] != NULL) {
1287                         PROC_UNLOCK(p);
1288                         error = 0;
1289                         goto out;
1290                 }
1291         } else {
1292                 /*
1293                  * Find a free timer slot, skipping those reserved
1294                  * for setitimer().
1295                  */
1296                 for (id = 3; id < TIMER_MAX; id++)
1297                         if (p->p_itimers->its_timers[id] == NULL)
1298                                 break;
1299                 if (id == TIMER_MAX) {
1300                         PROC_UNLOCK(p);
1301                         error = EAGAIN;
1302                         goto out;
1303                 }
1304         }
1305         it->it_timerid = id;
1306         p->p_itimers->its_timers[id] = it;
1307         if (evp != NULL)
1308                 it->it_sigev = *evp;
1309         else {
1310                 it->it_sigev.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
1311                 switch (clock_id) {
1312                 default:
1313                 case CLOCK_REALTIME:
1314                         it->it_sigev.sigev_signo = SIGALRM;
1315                         break;
1316                 case CLOCK_VIRTUAL:
1317                         it->it_sigev.sigev_signo = SIGVTALRM;
1318                         break;
1319                 case CLOCK_PROF:
1320                         it->it_sigev.sigev_signo = SIGPROF;
1321                         break;
1322                 }
1323                 it->it_sigev.sigev_value.sival_int = id;
1324         }
1325
1326         if (it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1327             it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) {
1328                 it->it_ksi.ksi_signo = it->it_sigev.sigev_signo;
1329                 it->it_ksi.ksi_code = SI_TIMER;
1330                 it->it_ksi.ksi_value = it->it_sigev.sigev_value;
1331                 it->it_ksi.ksi_timerid = id;
1332         }
1333         PROC_UNLOCK(p);
1334         *timerid = id;
1335         return (0);
1336
1337 out:
1338         ITIMER_LOCK(it);
1339         CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_delete, (it));
1340         ITIMER_UNLOCK(it);
1341         uma_zfree(itimer_zone, it);
1342         return (error);
1343 }
1344
1345 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1346 struct ktimer_delete_args {
1347         int timerid;
1348 };
1349 #endif
1350 int
1351 sys_ktimer_delete(struct thread *td, struct ktimer_delete_args *uap)
1352 {
1353
1354         return (kern_ktimer_delete(td, uap->timerid));
1355 }
1356
1357 static struct itimer *
1358 itimer_find(struct proc *p, int timerid)
1359 {
1360         struct itimer *it;
1361
1362         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1363         if ((p->p_itimers == NULL) ||
1364             (timerid < 0) || (timerid >= TIMER_MAX) ||
1365             (it = p->p_itimers->its_timers[timerid]) == NULL) {
1366                 return (NULL);
1367         }
1368         ITIMER_LOCK(it);
1369         if ((it->it_flags & ITF_DELETING) != 0) {
1370                 ITIMER_UNLOCK(it);
1371                 it = NULL;
1372         }
1373         return (it);
1374 }
1375
1376 int
1377 kern_ktimer_delete(struct thread *td, int timerid)
1378 {
1379         struct proc *p = td->td_proc;
1380         struct itimer *it;
1381
1382         PROC_LOCK(p);
1383         it = itimer_find(p, timerid);
1384         if (it == NULL) {
1385                 PROC_UNLOCK(p);
1386                 return (EINVAL);
1387         }
1388         PROC_UNLOCK(p);
1389
1390         it->it_flags |= ITF_DELETING;
1391         while (it->it_usecount > 0) {
1392                 it->it_flags |= ITF_WANTED;
1393                 msleep(it, &it->it_mtx, PPAUSE, "itimer", 0);
1394         }
1395         it->it_flags &= ~ITF_WANTED;
1396         CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_delete, (it));
1397         ITIMER_UNLOCK(it);
1398
1399         PROC_LOCK(p);
1400         if (KSI_ONQ(&it->it_ksi))
1401                 sigqueue_take(&it->it_ksi);
1402         p->p_itimers->its_timers[timerid] = NULL;
1403         PROC_UNLOCK(p);
1404         uma_zfree(itimer_zone, it);
1405         return (0);
1406 }
1407
1408 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1409 struct ktimer_settime_args {
1410         int timerid;
1411         int flags;
1412         const struct itimerspec * value;
1413         struct itimerspec * ovalue;
1414 };
1415 #endif
1416 int
1417 sys_ktimer_settime(struct thread *td, struct ktimer_settime_args *uap)
1418 {
1419         struct itimerspec val, oval, *ovalp;
1420         int error;
1421
1422         error = copyin(uap->value, &val, sizeof(val));
1423         if (error != 0)
1424                 return (error);
1425         ovalp = uap->ovalue != NULL ? &oval : NULL;
1426         error = kern_ktimer_settime(td, uap->timerid, uap->flags, &val, ovalp);
1427         if (error == 0 && uap->ovalue != NULL)
1428                 error = copyout(ovalp, uap->ovalue, sizeof(*ovalp));
1429         return (error);
1430 }
1431
1432 int
1433 kern_ktimer_settime(struct thread *td, int timer_id, int flags,
1434     struct itimerspec *val, struct itimerspec *oval)
1435 {
1436         struct proc *p;
1437         struct itimer *it;
1438         int error;
1439
1440         p = td->td_proc;
1441         PROC_LOCK(p);
1442         if (timer_id < 3 || (it = itimer_find(p, timer_id)) == NULL) {
1443                 PROC_UNLOCK(p);
1444                 error = EINVAL;
1445         } else {
1446                 PROC_UNLOCK(p);
1447                 itimer_enter(it);
1448                 error = CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_settime, (it,
1449                     flags, val, oval));
1450                 itimer_leave(it);
1451                 ITIMER_UNLOCK(it);
1452         }
1453         return (error);
1454 }
1455
1456 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1457 struct ktimer_gettime_args {
1458         int timerid;
1459         struct itimerspec * value;
1460 };
1461 #endif
1462 int
1463 sys_ktimer_gettime(struct thread *td, struct ktimer_gettime_args *uap)
1464 {
1465         struct itimerspec val;
1466         int error;
1467
1468         error = kern_ktimer_gettime(td, uap->timerid, &val);
1469         if (error == 0)
1470                 error = copyout(&val, uap->value, sizeof(val));
1471         return (error);
1472 }
1473
1474 int
1475 kern_ktimer_gettime(struct thread *td, int timer_id, struct itimerspec *val)
1476 {
1477         struct proc *p;
1478         struct itimer *it;
1479         int error;
1480
1481         p = td->td_proc;
1482         PROC_LOCK(p);
1483         if (timer_id < 3 || (it = itimer_find(p, timer_id)) == NULL) {
1484                 PROC_UNLOCK(p);
1485                 error = EINVAL;
1486         } else {
1487                 PROC_UNLOCK(p);
1488                 itimer_enter(it);
1489                 error = CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_gettime, (it, val));
1490                 itimer_leave(it);
1491                 ITIMER_UNLOCK(it);
1492         }
1493         return (error);
1494 }
1495
1496 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1497 struct timer_getoverrun_args {
1498         int timerid;
1499 };
1500 #endif
1501 int
1502 sys_ktimer_getoverrun(struct thread *td, struct ktimer_getoverrun_args *uap)
1503 {
1504
1505         return (kern_ktimer_getoverrun(td, uap->timerid));
1506 }
1507
1508 int
1509 kern_ktimer_getoverrun(struct thread *td, int timer_id)
1510 {
1511         struct proc *p = td->td_proc;
1512         struct itimer *it;
1513         int error ;
1514
1515         PROC_LOCK(p);
1516         if (timer_id < 3 ||
1517             (it = itimer_find(p, timer_id)) == NULL) {
1518                 PROC_UNLOCK(p);
1519                 error = EINVAL;
1520         } else {
1521                 td->td_retval[0] = it->it_overrun_last;
1522                 ITIMER_UNLOCK(it);
1523                 PROC_UNLOCK(p);
1524                 error = 0;
1525         }
1526         return (error);
1527 }
1528
1529 static int
1530 realtimer_create(struct itimer *it)
1531 {
1532         callout_init_mtx(&it->it_callout, &it->it_mtx, 0);
1533         return (0);
1534 }
1535
1536 static int
1537 realtimer_delete(struct itimer *it)
1538 {
1539         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1540
1541         /*
1542          * clear timer's value and interval to tell realtimer_expire
1543          * to not rearm the timer.
1544          */
1545         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1546         timespecclear(&it->it_time.it_interval);
1547         ITIMER_UNLOCK(it);
1548         callout_drain(&it->it_callout);
1549         ITIMER_LOCK(it);
1550         return (0);
1551 }
1552
1553 static int
1554 realtimer_gettime(struct itimer *it, struct itimerspec *ovalue)
1555 {
1556         struct timespec cts;
1557
1558         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1559
1560         realtimer_clocktime(it->it_clockid, &cts);
1561         *ovalue = it->it_time;
1562         if (ovalue->it_value.tv_sec != 0 || ovalue->it_value.tv_nsec != 0) {
1563                 timespecsub(&ovalue->it_value, &cts, &ovalue->it_value);
1564                 if (ovalue->it_value.tv_sec < 0 ||
1565                     (ovalue->it_value.tv_sec == 0 &&
1566                      ovalue->it_value.tv_nsec == 0)) {
1567                         ovalue->it_value.tv_sec  = 0;
1568                         ovalue->it_value.tv_nsec = 1;
1569                 }
1570         }
1571         return (0);
1572 }
1573
1574 static int
1575 realtimer_settime(struct itimer *it, int flags, struct itimerspec *value,
1576     struct itimerspec *ovalue)
1577 {
1578         struct timespec cts, ts;
1579         struct timeval tv;
1580         struct itimerspec val;
1581
1582         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1583
1584         val = *value;
1585         if (itimespecfix(&val.it_value))
1586                 return (EINVAL);
1587
1588         if (timespecisset(&val.it_value)) {
1589                 if (itimespecfix(&val.it_interval))
1590                         return (EINVAL);
1591         } else {
1592                 timespecclear(&val.it_interval);
1593         }
1594
1595         if (ovalue != NULL)
1596                 realtimer_gettime(it, ovalue);
1597
1598         it->it_time = val;
1599         if (timespecisset(&val.it_value)) {
1600                 realtimer_clocktime(it->it_clockid, &cts);
1601                 ts = val.it_value;
1602                 if ((flags & TIMER_ABSTIME) == 0) {
1603                         /* Convert to absolute time. */
1604                         timespecadd(&it->it_time.it_value, &cts,
1605                             &it->it_time.it_value);
1606                 } else {
1607                         timespecsub(&ts, &cts, &ts);
1608                         /*
1609                          * We don't care if ts is negative, tztohz will
1610                          * fix it.
1611                          */
1612                 }
1613                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts);
1614                 callout_reset(&it->it_callout, tvtohz(&tv), realtimer_expire,
1615                     it);
1616         } else {
1617                 callout_stop(&it->it_callout);
1618         }
1619
1620         return (0);
1621 }
1622
1623 static void
1624 realtimer_clocktime(clockid_t id, struct timespec *ts)
1625 {
1626         if (id == CLOCK_REALTIME)
1627                 getnanotime(ts);
1628         else    /* CLOCK_MONOTONIC */
1629                 getnanouptime(ts);
1630 }
1631
1632 int
1633 itimer_accept(struct proc *p, int timerid, ksiginfo_t *ksi)
1634 {
1635         struct itimer *it;
1636
1637         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1638         it = itimer_find(p, timerid);
1639         if (it != NULL) {
1640                 ksi->ksi_overrun = it->it_overrun;
1641                 it->it_overrun_last = it->it_overrun;
1642                 it->it_overrun = 0;
1643                 ITIMER_UNLOCK(it);
1644                 return (0);
1645         }
1646         return (EINVAL);
1647 }
1648
1649 static int
1650 itimespecfix(struct timespec *ts)
1651 {
1652
1653         if (ts->tv_sec < 0 || ts->tv_nsec < 0 || ts->tv_nsec >= 1000000000)
1654                 return (EINVAL);
1655         if (ts->tv_sec == 0 && ts->tv_nsec != 0 && ts->tv_nsec < tick * 1000)
1656                 ts->tv_nsec = tick * 1000;
1657         return (0);
1658 }
1659
1660 #define timespectons(tsp)                       \
1661         ((uint64_t)(tsp)->tv_sec * 1000000000 + (tsp)->tv_nsec)
1662 #define timespecfromns(ns) (struct timespec){   \
1663         .tv_sec = (ns) / 1000000000,            \
1664         .tv_nsec = (ns) % 1000000000            \
1665 }
1666
1667 static void
1668 realtimer_expire_l(struct itimer *it, bool proc_locked)
1669 {
1670         struct timespec cts, ts;
1671         struct timeval tv;
1672         struct proc *p;
1673         uint64_t interval, now, overruns, value;
1674
1675         realtimer_clocktime(it->it_clockid, &cts);
1676         /* Only fire if time is reached. */
1677         if (timespeccmp(&cts, &it->it_time.it_value, >=)) {
1678                 if (timespecisset(&it->it_time.it_interval)) {
1679                         timespecadd(&it->it_time.it_value,
1680                             &it->it_time.it_interval,
1681                             &it->it_time.it_value);
1682
1683                         interval = timespectons(&it->it_time.it_interval);
1684                         value = timespectons(&it->it_time.it_value);
1685                         now = timespectons(&cts);
1686
1687                         if (now >= value) {
1688                                 /*
1689                                  * We missed at least one period.
1690                                  */
1691                                 overruns = howmany(now - value + 1, interval);
1692                                 if (it->it_overrun + overruns >=
1693                                     it->it_overrun &&
1694                                     it->it_overrun + overruns <= INT_MAX) {
1695                                         it->it_overrun += (int)overruns;
1696                                 } else {
1697                                         it->it_overrun = INT_MAX;
1698                                         it->it_ksi.ksi_errno = ERANGE;
1699                                 }
1700                                 value =
1701                                     now + interval - (now - value) % interval;
1702                                 it->it_time.it_value = timespecfromns(value);
1703                         }
1704                 } else {
1705                         /* single shot timer ? */
1706                         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1707                 }
1708
1709                 p = it->it_proc;
1710                 if (timespecisset(&it->it_time.it_value)) {
1711                         if (P_SHOULDSTOP(p) || P_KILLED(p)) {
1712                                 it->it_flags |= ITF_PSTOPPED;
1713                         } else {
1714                                 timespecsub(&it->it_time.it_value, &cts, &ts);
1715                                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts);
1716                                 callout_reset(&it->it_callout, tvtohz(&tv),
1717                                     realtimer_expire, it);
1718                         }
1719                 }
1720
1721                 itimer_enter(it);
1722                 ITIMER_UNLOCK(it);
1723                 if (proc_locked)
1724                         PROC_UNLOCK(p);
1725                 itimer_fire(it);
1726                 if (proc_locked)
1727                         PROC_LOCK(p);
1728                 ITIMER_LOCK(it);
1729                 itimer_leave(it);
1730         } else if (timespecisset(&it->it_time.it_value)) {
1731                 p = it->it_proc;
1732                 if (P_SHOULDSTOP(p) || P_KILLED(p)) {
1733                         it->it_flags |= ITF_PSTOPPED;
1734                 } else {
1735                         ts = it->it_time.it_value;
1736                         timespecsub(&ts, &cts, &ts);
1737                         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts);
1738                         callout_reset(&it->it_callout, tvtohz(&tv),
1739                             realtimer_expire, it);
1740                 }
1741         }
1742 }
1743
1744 /* Timeout callback for realtime timer */
1745 static void
1746 realtimer_expire(void *arg)
1747 {
1748         realtimer_expire_l(arg, false);
1749 }
1750
1751 static void
1752 itimer_fire(struct itimer *it)
1753 {
1754         struct proc *p = it->it_proc;
1755         struct thread *td;
1756
1757         if (it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1758             it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) {
1759                 if (sigev_findtd(p, &it->it_sigev, &td) != 0) {
1760                         ITIMER_LOCK(it);
1761                         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1762                         timespecclear(&it->it_time.it_interval);
1763                         callout_stop(&it->it_callout);
1764                         ITIMER_UNLOCK(it);
1765                         return;
1766                 }
1767                 if (!KSI_ONQ(&it->it_ksi)) {
1768                         it->it_ksi.ksi_errno = 0;
1769                         ksiginfo_set_sigev(&it->it_ksi, &it->it_sigev);
1770                         tdsendsignal(p, td, it->it_ksi.ksi_signo, &it->it_ksi);
1771                 } else {
1772                         if (it->it_overrun < INT_MAX)
1773                                 it->it_overrun++;
1774                         else
1775                                 it->it_ksi.ksi_errno = ERANGE;
1776                 }
1777                 PROC_UNLOCK(p);
1778         }
1779 }
1780
1781 static void
1782 itimers_alloc(struct proc *p)
1783 {
1784         struct itimers *its;
1785         int i;
1786
1787         its = malloc(sizeof (struct itimers), M_SUBPROC, M_WAITOK | M_ZERO);
1788         LIST_INIT(&its->its_virtual);
1789         LIST_INIT(&its->its_prof);
1790         TAILQ_INIT(&its->its_worklist);
1791         for (i = 0; i < TIMER_MAX; i++)
1792                 its->its_timers[i] = NULL;
1793         PROC_LOCK(p);
1794         if (p->p_itimers == NULL) {
1795                 p->p_itimers = its;
1796                 PROC_UNLOCK(p);
1797         }
1798         else {
1799                 PROC_UNLOCK(p);
1800                 free(its, M_SUBPROC);
1801         }
1802 }
1803
1804 /* Clean up timers when some process events are being triggered. */
1805 static void
1806 itimers_event_exit_exec(int start_idx, struct proc *p)
1807 {
1808         struct itimers *its;
1809         struct itimer *it;
1810         int i;
1811
1812         its = p->p_itimers;
1813         if (its == NULL)
1814                 return;
1815
1816         for (i = start_idx; i < TIMER_MAX; ++i) {
1817                 if ((it = its->its_timers[i]) != NULL)
1818                         kern_ktimer_delete(curthread, i);
1819         }
1820         if (its->its_timers[0] == NULL && its->its_timers[1] == NULL &&
1821             its->its_timers[2] == NULL) {
1822                 free(its, M_SUBPROC);
1823                 p->p_itimers = NULL;
1824         }
1825 }
1826
1827 void
1828 itimers_exec(struct proc *p)
1829 {
1830         /*
1831          * According to susv3, XSI interval timers should be inherited
1832          * by new image.
1833          */
1834         itimers_event_exit_exec(3, p);
1835 }
1836
1837 void
1838 itimers_exit(struct proc *p)
1839 {
1840         itimers_event_exit_exec(0, p);
1841 }