sys/kern/kern_time.c

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