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 #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/resourcevar.h>
  45 #include <sys/signalvar.h>
  46 #include <sys/kernel.h>
  47 #include <sys/sleepqueue.h>
  48 #include <sys/syscallsubr.h>
  49 #include <sys/sysctl.h>
  50 #include <sys/priv.h>
  51 #include <sys/proc.h>
  52 #include <sys/posix4.h>
  53 #include <sys/time.h>
  54 #include <sys/timers.h>
  55 #include <sys/timetc.h>
  56 #include <sys/vnode.h>
  57 #ifdef KTRACE
  58 #include <sys/ktrace.h>
  59 #endif
  60
  61 #include <vm/vm.h>
  62 #include <vm/vm_extern.h>
  63
  64 #define MAX_CLOCKS      (CLOCK_MONOTONIC+1)
  65 #define CPUCLOCK_BIT            0x80000000
  66 #define CPUCLOCK_PROCESS_BIT    0x40000000
  67 #define CPUCLOCK_ID_MASK        (~(CPUCLOCK_BIT|CPUCLOCK_PROCESS_BIT))
  68 #define MAKE_THREAD_CPUCLOCK(tid)       (CPUCLOCK_BIT|(tid))
  69 #define MAKE_PROCESS_CPUCLOCK(pid)      \
  70         (CPUCLOCK_BIT|CPUCLOCK_PROCESS_BIT|(pid))
  71
  72 #define NS_PER_SEC      1000000000
  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 static int      user_clock_nanosleep(struct thread *td, clockid_t clock_id,
  90                     int flags, const struct timespec *ua_rqtp,
  91                     struct timespec *ua_rmtp);
  92
  93 static void     itimer_start(void);
  94 static int      itimer_init(void *, int, int);
  95 static void     itimer_fini(void *, int);
  96 static void     itimer_enter(struct itimer *);
  97 static void     itimer_leave(struct itimer *);
  98 static struct itimer *itimer_find(struct proc *, int);
  99 static void     itimers_alloc(struct proc *);
 100 static int      realtimer_create(struct itimer *);
 101 static int      realtimer_gettime(struct itimer *, struct itimerspec *);
 102 static int      realtimer_settime(struct itimer *, int,
 103                         struct itimerspec *, struct itimerspec *);
 104 static int      realtimer_delete(struct itimer *);
 105 static void     realtimer_clocktime(clockid_t, struct timespec *);
 106 static void     realtimer_expire(void *);
 107 static void     realtimer_expire_l(struct itimer *it, bool proc_locked);
 108
 109 static void     realitexpire(void *arg);
 110
 111 static int      register_posix_clock(int, const struct kclock *);
 112 static void     itimer_fire(struct itimer *it);
 113 static int      itimespecfix(struct timespec *ts);
 114
 115 #define CLOCK_CALL(clock, call, arglist)                \
 116         ((*posix_clocks[clock].call) arglist)
 117
 118 SYSINIT(posix_timer, SI_SUB_P1003_1B, SI_ORDER_FIRST+4, itimer_start, NULL);
 119
 120 static int
 121 settime(struct thread *td, struct timeval *tv)
 122 {
 123         struct timeval delta, tv1, tv2;
 124         static struct timeval maxtime, laststep;
 125         struct timespec ts;
 126
 127         microtime(&tv1);
 128         delta = *tv;
 129         timevalsub(&delta, &tv1);
 130
 131         /*
 132          * If the system is secure, we do not allow the time to be
 133          * set to a value earlier than 1 second less than the highest
 134          * time we have yet seen. The worst a miscreant can do in
 135          * this circumstance is "freeze" time. He couldn't go
 136          * back to the past.
 137          *
 138          * We similarly do not allow the clock to be stepped more
 139          * than one second, nor more than once per second. This allows
 140          * a miscreant to make the clock march double-time, but no worse.
 141          */
 142         if (securelevel_gt(td->td_ucred, 1) != 0) {
 143                 if (delta.tv_sec < 0 || delta.tv_usec < 0) {
 144                         /*
 145                          * Update maxtime to latest time we've seen.
 146                          */
 147                         if (tv1.tv_sec > maxtime.tv_sec)
 148                                 maxtime = tv1;
 149                         tv2 = *tv;
 150                         timevalsub(&tv2, &maxtime);
 151                         if (tv2.tv_sec < -1) {
 152                                 tv->tv_sec = maxtime.tv_sec - 1;
 153                                 printf("Time adjustment clamped to -1 second\n");
 154                         }
 155                 } else {
 156                         if (tv1.tv_sec == laststep.tv_sec)
 157                                 return (EPERM);
 158                         if (delta.tv_sec > 1) {
 159                                 tv->tv_sec = tv1.tv_sec + 1;
 160                                 printf("Time adjustment clamped to +1 second\n");
 161                         }
 162                         laststep = *tv;
 163                 }
 164         }
 165
 166         ts.tv_sec = tv->tv_sec;
 167         ts.tv_nsec = tv->tv_usec * 1000;
 168         tc_setclock(&ts);
 169         resettodr();
 170         return (0);
 171 }
 172
 173 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 174 struct clock_getcpuclockid2_args {
 175         id_t id;
 176         int which,
 177         clockid_t *clock_id;
 178 };
 179 #endif
 180 /* ARGSUSED */
 181 int
 182 sys_clock_getcpuclockid2(struct thread *td, struct clock_getcpuclockid2_args *uap)
 183 {
 184         clockid_t clk_id;
 185         int error;
 186
 187         error = kern_clock_getcpuclockid2(td, uap->id, uap->which, &clk_id);
 188         if (error == 0)
 189                 error = copyout(&clk_id, uap->clock_id, sizeof(clockid_t));
 190         return (error);
 191 }
 192
 193 int
 194 kern_clock_getcpuclockid2(struct thread *td, id_t id, int which,
 195     clockid_t *clk_id)
 196 {
 197         struct proc *p;
 198         pid_t pid;
 199         lwpid_t tid;
 200         int error;
 201
 202         switch (which) {
 203         case CPUCLOCK_WHICH_PID:
 204                 if (id != 0) {
 205                         error = pget(id, PGET_CANSEE | PGET_NOTID, &p);
 206                         if (error != 0)
 207                                 return (error);
 208                         PROC_UNLOCK(p);
 209                         pid = id;
 210                 } else {
 211                         pid = td->td_proc->p_pid;
 212                 }
 213                 *clk_id = MAKE_PROCESS_CPUCLOCK(pid);
 214                 return (0);
 215         case CPUCLOCK_WHICH_TID:
 216                 tid = id == 0 ? td->td_tid : id;
 217                 *clk_id = MAKE_THREAD_CPUCLOCK(tid);
 218                 return (0);
 219         default:
 220                 return (EINVAL);
 221         }
 222 }
 223
 224 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 225 struct clock_gettime_args {
 226         clockid_t clock_id;
 227         struct  timespec *tp;
 228 };
 229 #endif
 230 /* ARGSUSED */
 231 int
 232 sys_clock_gettime(struct thread *td, struct clock_gettime_args *uap)
 233 {
 234         struct timespec ats;
 235         int error;
 236
 237         error = kern_clock_gettime(td, uap->clock_id, &ats);
 238         if (error == 0)
 239                 error = copyout(&ats, uap->tp, sizeof(ats));
 240
 241         return (error);
 242 }
 243
 244 static inline void
 245 cputick2timespec(uint64_t runtime, struct timespec *ats)
 246 {
 247         uint64_t tr;
 248         tr = cpu_tickrate();
 249         ats->tv_sec = runtime / tr;
 250         ats->tv_nsec = ((runtime % tr) * 1000000000ULL) / tr;
 251 }
 252
 253 void
 254 kern_thread_cputime(struct thread *targettd, struct timespec *ats)
 255 {
 256         uint64_t runtime, curtime, switchtime;
 257
 258         if (targettd == NULL) { /* current thread */
 259                 spinlock_enter();
 260                 switchtime = PCPU_GET(switchtime);
 261                 curtime = cpu_ticks();
 262                 runtime = curthread->td_runtime;
 263                 spinlock_exit();
 264                 runtime += curtime - switchtime;
 265         } else {
 266                 PROC_LOCK_ASSERT(targettd->td_proc, MA_OWNED);
 267                 thread_lock(targettd);
 268                 runtime = targettd->td_runtime;
 269                 thread_unlock(targettd);
 270         }
 271         cputick2timespec(runtime, ats);
 272 }
 273
 274 void
 275 kern_process_cputime(struct proc *targetp, struct timespec *ats)
 276 {
 277         uint64_t runtime;
 278         struct rusage ru;
 279
 280         PROC_LOCK_ASSERT(targetp, MA_OWNED);
 281         PROC_STATLOCK(targetp);
 282         rufetch(targetp, &ru);
 283         runtime = targetp->p_rux.rux_runtime;
 284         if (curthread->td_proc == targetp)
 285                 runtime += cpu_ticks() - PCPU_GET(switchtime);
 286         PROC_STATUNLOCK(targetp);
 287         cputick2timespec(runtime, ats);
 288 }
 289
 290 static int
 291 get_cputime(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ats)
 292 {
 293         struct proc *p, *p2;
 294         struct thread *td2;
 295         lwpid_t tid;
 296         pid_t pid;
 297         int error;
 298
 299         p = td->td_proc;
 300         if ((clock_id & CPUCLOCK_PROCESS_BIT) == 0) {
 301                 tid = clock_id & CPUCLOCK_ID_MASK;
 302                 td2 = tdfind(tid, p->p_pid);
 303                 if (td2 == NULL)
 304                         return (EINVAL);
 305                 kern_thread_cputime(td2, ats);
 306                 PROC_UNLOCK(td2->td_proc);
 307         } else {
 308                 pid = clock_id & CPUCLOCK_ID_MASK;
 309                 error = pget(pid, PGET_CANSEE, &p2);
 310                 if (error != 0)
 311                         return (EINVAL);
 312                 kern_process_cputime(p2, ats);
 313                 PROC_UNLOCK(p2);
 314         }
 315         return (0);
 316 }
 317
 318 int
 319 kern_clock_gettime(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ats)
 320 {
 321         struct timeval sys, user;
 322         struct proc *p;
 323
 324         p = td->td_proc;
 325         switch (clock_id) {
 326         case CLOCK_REALTIME:            /* Default to precise. */
 327         case CLOCK_REALTIME_PRECISE:
 328                 nanotime(ats);
 329                 break;
 330         case CLOCK_REALTIME_FAST:
 331                 getnanotime(ats);
 332                 break;
 333         case CLOCK_VIRTUAL:
 334                 PROC_LOCK(p);
 335                 PROC_STATLOCK(p);
 336                 calcru(p, &user, &sys);
 337                 PROC_STATUNLOCK(p);
 338                 PROC_UNLOCK(p);
 339                 TIMEVAL_TO_TIMESPEC(&user, ats);
 340                 break;
 341         case CLOCK_PROF:
 342                 PROC_LOCK(p);
 343                 PROC_STATLOCK(p);
 344                 calcru(p, &user, &sys);
 345                 PROC_STATUNLOCK(p);
 346                 PROC_UNLOCK(p);
 347                 timevaladd(&user, &sys);
 348                 TIMEVAL_TO_TIMESPEC(&user, ats);
 349                 break;
 350         case CLOCK_MONOTONIC:           /* Default to precise. */
 351         case CLOCK_MONOTONIC_PRECISE:
 352         case CLOCK_UPTIME:
 353         case CLOCK_UPTIME_PRECISE:
 354                 nanouptime(ats);
 355                 break;
 356         case CLOCK_UPTIME_FAST:
 357         case CLOCK_MONOTONIC_FAST:
 358                 getnanouptime(ats);
 359                 break;
 360         case CLOCK_SECOND:
 361                 ats->tv_sec = time_second;
 362                 ats->tv_nsec = 0;
 363                 break;
 364         case CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:
 365                 kern_thread_cputime(NULL, ats);
 366                 break;
 367         case CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:
 368                 PROC_LOCK(p);
 369                 kern_process_cputime(p, ats);
 370                 PROC_UNLOCK(p);
 371                 break;
 372         default:
 373                 if ((int)clock_id >= 0)
 374                         return (EINVAL);
 375                 return (get_cputime(td, clock_id, ats));
 376         }
 377         return (0);
 378 }
 379
 380 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 381 struct clock_settime_args {
 382         clockid_t clock_id;
 383         const struct    timespec *tp;
 384 };
 385 #endif
 386 /* ARGSUSED */
 387 int
 388 sys_clock_settime(struct thread *td, struct clock_settime_args *uap)
 389 {
 390         struct timespec ats;
 391         int error;
 392
 393         if ((error = copyin(uap->tp, &ats, sizeof(ats))) != 0)
 394                 return (error);
 395         return (kern_clock_settime(td, uap->clock_id, &ats));
 396 }
 397
 398 static int allow_insane_settime = 0;
 399 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, allow_insane_settime, CTLFLAG_RWTUN,
 400     &allow_insane_settime, 0,
 401     "do not perform possibly restrictive checks on settime(2) args");
 402
 403 int
 404 kern_clock_settime(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ats)
 405 {
 406         struct timeval atv;
 407         int error;
 408
 409         if ((error = priv_check(td, PRIV_CLOCK_SETTIME)) != 0)
 410                 return (error);
 411         if (clock_id != CLOCK_REALTIME)
 412                 return (EINVAL);
 413         if (!timespecvalid_interval(ats))
 414                 return (EINVAL);
 415         if (!allow_insane_settime &&
 416             (ats->tv_sec > 8000ULL * 365 * 24 * 60 * 60 ||
 417             ats->tv_sec < utc_offset()))
 418                 return (EINVAL);
 419         /* XXX Don't convert nsec->usec and back */
 420         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ats);
 421         error = settime(td, &atv);
 422         return (error);
 423 }
 424
 425 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 426 struct clock_getres_args {
 427         clockid_t clock_id;
 428         struct  timespec *tp;
 429 };
 430 #endif
 431 int
 432 sys_clock_getres(struct thread *td, struct clock_getres_args *uap)
 433 {
 434         struct timespec ts;
 435         int error;
 436
 437         if (uap->tp == NULL)
 438                 return (0);
 439
 440         error = kern_clock_getres(td, uap->clock_id, &ts);
 441         if (error == 0)
 442                 error = copyout(&ts, uap->tp, sizeof(ts));
 443         return (error);
 444 }
 445
 446 int
 447 kern_clock_getres(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct timespec *ts)
 448 {
 449
 450         ts->tv_sec = 0;
 451         switch (clock_id) {
 452         case CLOCK_REALTIME:
 453         case CLOCK_REALTIME_FAST:
 454         case CLOCK_REALTIME_PRECISE:
 455         case CLOCK_MONOTONIC:
 456         case CLOCK_MONOTONIC_FAST:
 457         case CLOCK_MONOTONIC_PRECISE:
 458         case CLOCK_UPTIME:
 459         case CLOCK_UPTIME_FAST:
 460         case CLOCK_UPTIME_PRECISE:
 461                 /*
 462                  * Round up the result of the division cheaply by adding 1.
 463                  * Rounding up is especially important if rounding down
 464                  * would give 0.  Perfect rounding is unimportant.
 465                  */
 466                 ts->tv_nsec = NS_PER_SEC / tc_getfrequency() + 1;
 467                 break;
 468         case CLOCK_VIRTUAL:
 469         case CLOCK_PROF:
 470                 /* Accurately round up here because we can do so cheaply. */
 471                 ts->tv_nsec = howmany(NS_PER_SEC, hz);
 472                 break;
 473         case CLOCK_SECOND:
 474                 ts->tv_sec = 1;
 475                 ts->tv_nsec = 0;
 476                 break;
 477         case CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:
 478         case CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:
 479         cputime:
 480                 ts->tv_nsec = 1000000000 / cpu_tickrate() + 1;
 481                 break;
 482         default:
 483                 if ((int)clock_id < 0)
 484                         goto cputime;
 485                 return (EINVAL);
 486         }
 487         return (0);
 488 }
 489
 490 int
 491 kern_nanosleep(struct thread *td, struct timespec *rqt, struct timespec *rmt)
 492 {
 493
 494         return (kern_clock_nanosleep(td, CLOCK_REALTIME, TIMER_RELTIME, rqt,
 495             rmt));
 496 }
 497
 498 static uint8_t nanowait[MAXCPU];
 499
 500 int
 501 kern_clock_nanosleep(struct thread *td, clockid_t clock_id, int flags,
 502     const struct timespec *rqt, struct timespec *rmt)
 503 {
 504         struct timespec ts, now;
 505         sbintime_t sbt, sbtt, prec, tmp;
 506         time_t over;
 507         int error;
 508         bool is_abs_real;
 509
 510         if (rqt->tv_nsec < 0 || rqt->tv_nsec >= NS_PER_SEC)
 511                 return (EINVAL);
 512         if ((flags & ~TIMER_ABSTIME) != 0)
 513                 return (EINVAL);
 514         switch (clock_id) {
 515         case CLOCK_REALTIME:
 516         case CLOCK_REALTIME_PRECISE:
 517         case CLOCK_REALTIME_FAST:
 518         case CLOCK_SECOND:
 519                 is_abs_real = (flags & TIMER_ABSTIME) != 0;
 520                 break;
 521         case CLOCK_MONOTONIC:
 522         case CLOCK_MONOTONIC_PRECISE:
 523         case CLOCK_MONOTONIC_FAST:
 524         case CLOCK_UPTIME:
 525         case CLOCK_UPTIME_PRECISE:
 526         case CLOCK_UPTIME_FAST:
 527                 is_abs_real = false;
 528                 break;
 529         case CLOCK_VIRTUAL:
 530         case CLOCK_PROF:
 531         case CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID:
 532                 return (ENOTSUP);
 533         case CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID:
 534         default:
 535                 return (EINVAL);
 536         }
 537         do {
 538                 ts = *rqt;
 539                 if ((flags & TIMER_ABSTIME) != 0) {
 540                         if (is_abs_real)
 541                                 td->td_rtcgen =
 542                                     atomic_load_acq_int(&rtc_generation);
 543                         error = kern_clock_gettime(td, clock_id, &now);
 544                         KASSERT(error == 0, ("kern_clock_gettime: %d", error));
 545                         timespecsub(&ts, &now, &ts);
 546                 }
 547                 if (ts.tv_sec < 0 || (ts.tv_sec == 0 && ts.tv_nsec == 0)) {
 548                         error = EWOULDBLOCK;
 549                         break;
 550                 }
 551                 if (ts.tv_sec > INT32_MAX / 2) {
 552                         over = ts.tv_sec - INT32_MAX / 2;
 553                         ts.tv_sec -= over;
 554                 } else
 555                         over = 0;
 556                 tmp = tstosbt(ts);
 557                 prec = tmp;
 558                 prec >>= tc_precexp;
 559                 if (TIMESEL(&sbt, tmp))
 560                         sbt += tc_tick_sbt;
 561                 sbt += tmp;
 562                 error = tsleep_sbt(&nanowait[curcpu], PWAIT | PCATCH, "nanslp",
 563                     sbt, prec, C_ABSOLUTE);
 564         } while (error == 0 && is_abs_real && td->td_rtcgen == 0);
 565         td->td_rtcgen = 0;
 566         if (error != EWOULDBLOCK) {
 567                 if (TIMESEL(&sbtt, tmp))
 568                         sbtt += tc_tick_sbt;
 569                 if (sbtt >= sbt)
 570                         return (0);
 571                 if (error == ERESTART)
 572                         error = EINTR;
 573                 if ((flags & TIMER_ABSTIME) == 0 && rmt != NULL) {
 574                         ts = sbttots(sbt - sbtt);
 575                         ts.tv_sec += over;
 576                         if (ts.tv_sec < 0)
 577                                 timespecclear(&ts);
 578                         *rmt = ts;
 579                 }
 580                 return (error);
 581         }
 582         return (0);
 583 }
 584
 585 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 586 struct nanosleep_args {
 587         struct  timespec *rqtp;
 588         struct  timespec *rmtp;
 589 };
 590 #endif
 591 /* ARGSUSED */
 592 int
 593 sys_nanosleep(struct thread *td, struct nanosleep_args *uap)
 594 {
 595
 596         return (user_clock_nanosleep(td, CLOCK_REALTIME, TIMER_RELTIME,
 597             uap->rqtp, uap->rmtp));
 598 }
 599
 600 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 601 struct clock_nanosleep_args {
 602         clockid_t clock_id;
 603         int       flags;
 604         struct  timespec *rqtp;
 605         struct  timespec *rmtp;
 606 };
 607 #endif
 608 /* ARGSUSED */
 609 int
 610 sys_clock_nanosleep(struct thread *td, struct clock_nanosleep_args *uap)
 611 {
 612         int error;
 613
 614         error = user_clock_nanosleep(td, uap->clock_id, uap->flags, uap->rqtp,
 615             uap->rmtp);
 616         return (kern_posix_error(td, error));
 617 }
 618
 619 static int
 620 user_clock_nanosleep(struct thread *td, clockid_t clock_id, int flags,
 621     const struct timespec *ua_rqtp, struct timespec *ua_rmtp)
 622 {
 623         struct timespec rmt, rqt;
 624         int error, error2;
 625
 626         error = copyin(ua_rqtp, &rqt, sizeof(rqt));
 627         if (error)
 628                 return (error);
 629         error = kern_clock_nanosleep(td, clock_id, flags, &rqt, &rmt);
 630         if (error == EINTR && ua_rmtp != NULL && (flags & TIMER_ABSTIME) == 0) {
 631                 error2 = copyout(&rmt, ua_rmtp, sizeof(rmt));
 632                 if (error2 != 0)
 633                         error = error2;
 634         }
 635         return (error);
 636 }
 637
 638 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 639 struct gettimeofday_args {
 640         struct  timeval *tp;
 641         struct  timezone *tzp;
 642 };
 643 #endif
 644 /* ARGSUSED */
 645 int
 646 sys_gettimeofday(struct thread *td, struct gettimeofday_args *uap)
 647 {
 648         struct timeval atv;
 649         struct timezone rtz;
 650         int error = 0;
 651
 652         if (uap->tp) {
 653                 microtime(&atv);
 654                 error = copyout(&atv, uap->tp, sizeof (atv));
 655         }
 656         if (error == 0 && uap->tzp != NULL) {
 657                 rtz.tz_minuteswest = 0;
 658                 rtz.tz_dsttime = 0;
 659                 error = copyout(&rtz, uap->tzp, sizeof (rtz));
 660         }
 661         return (error);
 662 }
 663
 664 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 665 struct settimeofday_args {
 666         struct  timeval *tv;
 667         struct  timezone *tzp;
 668 };
 669 #endif
 670 /* ARGSUSED */
 671 int
 672 sys_settimeofday(struct thread *td, struct settimeofday_args *uap)
 673 {
 674         struct timeval atv, *tvp;
 675         struct timezone atz, *tzp;
 676         int error;
 677
 678         if (uap->tv) {
 679                 error = copyin(uap->tv, &atv, sizeof(atv));
 680                 if (error)
 681                         return (error);
 682                 tvp = &atv;
 683         } else
 684                 tvp = NULL;
 685         if (uap->tzp) {
 686                 error = copyin(uap->tzp, &atz, sizeof(atz));
 687                 if (error)
 688                         return (error);
 689                 tzp = &atz;
 690         } else
 691                 tzp = NULL;
 692         return (kern_settimeofday(td, tvp, tzp));
 693 }
 694
 695 int
 696 kern_settimeofday(struct thread *td, struct timeval *tv, struct timezone *tzp)
 697 {
 698         int error;
 699
 700         error = priv_check(td, PRIV_SETTIMEOFDAY);
 701         if (error)
 702                 return (error);
 703         /* Verify all parameters before changing time. */
 704         if (tv) {
 705                 if (tv->tv_usec < 0 || tv->tv_usec >= 1000000 ||
 706                     tv->tv_sec < 0)
 707                         return (EINVAL);
 708                 error = settime(td, tv);
 709         }
 710         return (error);
 711 }
 712
 713 /*
 714  * Get value of an interval timer.  The process virtual and profiling virtual
 715  * time timers are kept in the p_stats area, since they can be swapped out.
 716  * These are kept internally in the way they are specified externally: in
 717  * time until they expire.
 718  *
 719  * The real time interval timer is kept in the process table slot for the
 720  * process, and its value (it_value) is kept as an absolute time rather than
 721  * as a delta, so that it is easy to keep periodic real-time signals from
 722  * drifting.
 723  *
 724  * Virtual time timers are processed in the hardclock() routine of
 725  * kern_clock.c.  The real time timer is processed by a timeout routine,
 726  * called from the softclock() routine.  Since a callout may be delayed in
 727  * real time due to interrupt processing in the system, it is possible for
 728  * the real time timeout routine (realitexpire, given below), to be delayed
 729  * in real time past when it is supposed to occur.  It does not suffice,
 730  * therefore, to reload the real timer .it_value from the real time timers
 731  * .it_interval.  Rather, we compute the next time in absolute time the timer
 732  * should go off.
 733  */
 734 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 735 struct getitimer_args {
 736         u_int   which;
 737         struct  itimerval *itv;
 738 };
 739 #endif
 740 int
 741 sys_getitimer(struct thread *td, struct getitimer_args *uap)
 742 {
 743         struct itimerval aitv;
 744         int error;
 745
 746         error = kern_getitimer(td, uap->which, &aitv);
 747         if (error != 0)
 748                 return (error);
 749         return (copyout(&aitv, uap->itv, sizeof (struct itimerval)));
 750 }
 751
 752 int
 753 kern_getitimer(struct thread *td, u_int which, struct itimerval *aitv)
 754 {
 755         struct proc *p = td->td_proc;
 756         struct timeval ctv;
 757
 758         if (which > ITIMER_PROF)
 759                 return (EINVAL);
 760
 761         if (which == ITIMER_REAL) {
 762                 /*
 763                  * Convert from absolute to relative time in .it_value
 764                  * part of real time timer.  If time for real time timer
 765                  * has passed return 0, else return difference between
 766                  * current time and time for the timer to go off.
 767                  */
 768                 PROC_LOCK(p);
 769                 *aitv = p->p_realtimer;
 770                 PROC_UNLOCK(p);
 771                 if (timevalisset(&aitv->it_value)) {
 772                         microuptime(&ctv);
 773                         if (timevalcmp(&aitv->it_value, &ctv, <))
 774                                 timevalclear(&aitv->it_value);
 775                         else
 776                                 timevalsub(&aitv->it_value, &ctv);
 777                 }
 778         } else {
 779                 PROC_ITIMLOCK(p);
 780                 *aitv = p->p_stats->p_timer[which];
 781                 PROC_ITIMUNLOCK(p);
 782         }
 783 #ifdef KTRACE
 784         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
 785                 ktritimerval(aitv);
 786 #endif
 787         return (0);
 788 }
 789
 790 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 791 struct setitimer_args {
 792         u_int   which;
 793         struct  itimerval *itv, *oitv;
 794 };
 795 #endif
 796 int
 797 sys_setitimer(struct thread *td, struct setitimer_args *uap)
 798 {
 799         struct itimerval aitv, oitv;
 800         int error;
 801
 802         if (uap->itv == NULL) {
 803                 uap->itv = uap->oitv;
 804                 return (sys_getitimer(td, (struct getitimer_args *)uap));
 805         }
 806
 807         if ((error = copyin(uap->itv, &aitv, sizeof(struct itimerval))))
 808                 return (error);
 809         error = kern_setitimer(td, uap->which, &aitv, &oitv);
 810         if (error != 0 || uap->oitv == NULL)
 811                 return (error);
 812         return (copyout(&oitv, uap->oitv, sizeof(struct itimerval)));
 813 }
 814
 815 int
 816 kern_setitimer(struct thread *td, u_int which, struct itimerval *aitv,
 817     struct itimerval *oitv)
 818 {
 819         struct proc *p = td->td_proc;
 820         struct timeval ctv;
 821         sbintime_t sbt, pr;
 822
 823         if (aitv == NULL)
 824                 return (kern_getitimer(td, which, oitv));
 825
 826         if (which > ITIMER_PROF)
 827                 return (EINVAL);
 828 #ifdef KTRACE
 829         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
 830                 ktritimerval(aitv);
 831 #endif
 832         if (itimerfix(&aitv->it_value) ||
 833             aitv->it_value.tv_sec > INT32_MAX / 2)
 834                 return (EINVAL);
 835         if (!timevalisset(&aitv->it_value))
 836                 timevalclear(&aitv->it_interval);
 837         else if (itimerfix(&aitv->it_interval) ||
 838             aitv->it_interval.tv_sec > INT32_MAX / 2)
 839                 return (EINVAL);
 840
 841         if (which == ITIMER_REAL) {
 842                 PROC_LOCK(p);
 843                 if (timevalisset(&p->p_realtimer.it_value))
 844                         callout_stop(&p->p_itcallout);
 845                 microuptime(&ctv);
 846                 if (timevalisset(&aitv->it_value)) {
 847                         pr = tvtosbt(aitv->it_value) >> tc_precexp;
 848                         timevaladd(&aitv->it_value, &ctv);
 849                         sbt = tvtosbt(aitv->it_value);
 850                         callout_reset_sbt(&p->p_itcallout, sbt, pr,
 851                             realitexpire, p, C_ABSOLUTE);
 852                 }
 853                 *oitv = p->p_realtimer;
 854                 p->p_realtimer = *aitv;
 855                 PROC_UNLOCK(p);
 856                 if (timevalisset(&oitv->it_value)) {
 857                         if (timevalcmp(&oitv->it_value, &ctv, <))
 858                                 timevalclear(&oitv->it_value);
 859                         else
 860                                 timevalsub(&oitv->it_value, &ctv);
 861                 }
 862         } else {
 863                 if (aitv->it_interval.tv_sec == 0 &&
 864                     aitv->it_interval.tv_usec != 0 &&
 865                     aitv->it_interval.tv_usec < tick)
 866                         aitv->it_interval.tv_usec = tick;
 867                 if (aitv->it_value.tv_sec == 0 &&
 868                     aitv->it_value.tv_usec != 0 &&
 869                     aitv->it_value.tv_usec < tick)
 870                         aitv->it_value.tv_usec = tick;
 871                 PROC_ITIMLOCK(p);
 872                 *oitv = p->p_stats->p_timer[which];
 873                 p->p_stats->p_timer[which] = *aitv;
 874                 PROC_ITIMUNLOCK(p);
 875         }
 876 #ifdef KTRACE
 877         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
 878                 ktritimerval(oitv);
 879 #endif
 880         return (0);
 881 }
 882
 883 static void
 884 realitexpire_reset_callout(struct proc *p, sbintime_t *isbtp)
 885 {
 886         sbintime_t prec;
 887
 888         prec = isbtp == NULL ? tvtosbt(p->p_realtimer.it_interval) : *isbtp;
 889         callout_reset_sbt(&p->p_itcallout, tvtosbt(p->p_realtimer.it_value),
 890             prec >> tc_precexp, realitexpire, p, C_ABSOLUTE);
 891 }
 892
 893 void
 894 itimer_proc_continue(struct proc *p)
 895 {
 896         struct timeval ctv;
 897         struct itimer *it;
 898         int id;
 899
 900         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
 901
 902         if ((p->p_flag2 & P2_ITSTOPPED) != 0) {
 903                 p->p_flag2 &= ~P2_ITSTOPPED;
 904                 microuptime(&ctv);
 905                 if (timevalcmp(&p->p_realtimer.it_value, &ctv, >=))
 906                         realitexpire(p);
 907                 else
 908                         realitexpire_reset_callout(p, NULL);
 909         }
 910
 911         if (p->p_itimers != NULL) {
 912                 for (id = 3; id < TIMER_MAX; id++) {
 913                         it = p->p_itimers->its_timers[id];
 914                         if (it == NULL)
 915                                 continue;
 916                         if ((it->it_flags & ITF_PSTOPPED) != 0) {
 917                                 ITIMER_LOCK(it);
 918                                 if ((it->it_flags & ITF_PSTOPPED) != 0) {
 919                                         it->it_flags &= ~ITF_PSTOPPED;
 920                                         if ((it->it_flags & ITF_DELETING) == 0)
 921                                                 realtimer_expire_l(it, true);
 922                                 }
 923                                 ITIMER_UNLOCK(it);
 924                         }
 925                 }
 926         }
 927 }
 928
 929 /*
 930  * Real interval timer expired:
 931  * send process whose timer expired an alarm signal.
 932  * If time is not set up to reload, then just return.
 933  * Else compute next time timer should go off which is > current time.
 934  * This is where delay in processing this timeout causes multiple
 935  * SIGALRM calls to be compressed into one.
 936  * tvtohz() always adds 1 to allow for the time until the next clock
 937  * interrupt being strictly less than 1 clock tick, but we don't want
 938  * that here since we want to appear to be in sync with the clock
 939  * interrupt even when we're delayed.
 940  */
 941 static void
 942 realitexpire(void *arg)
 943 {
 944         struct proc *p;
 945         struct timeval ctv;
 946         sbintime_t isbt;
 947
 948         p = (struct proc *)arg;
 949         kern_psignal(p, SIGALRM);
 950         if (!timevalisset(&p->p_realtimer.it_interval)) {
 951                 timevalclear(&p->p_realtimer.it_value);
 952                 return;
 953         }
 954
 955         isbt = tvtosbt(p->p_realtimer.it_interval);
 956         if (isbt >= sbt_timethreshold)
 957                 getmicrouptime(&ctv);
 958         else
 959                 microuptime(&ctv);
 960         do {
 961                 timevaladd(&p->p_realtimer.it_value,
 962                     &p->p_realtimer.it_interval);
 963         } while (timevalcmp(&p->p_realtimer.it_value, &ctv, <=));
 964
 965         if (P_SHOULDSTOP(p) || P_KILLED(p)) {
 966                 p->p_flag2 |= P2_ITSTOPPED;
 967                 return;
 968         }
 969
 970         p->p_flag2 &= ~P2_ITSTOPPED;
 971         realitexpire_reset_callout(p, &isbt);
 972 }
 973
 974 /*
 975  * Check that a proposed value to load into the .it_value or
 976  * .it_interval part of an interval timer is acceptable, and
 977  * fix it to have at least minimal value (i.e. if it is less
 978  * than the resolution of the clock, round it up.)
 979  */
 980 int
 981 itimerfix(struct timeval *tv)
 982 {
 983
 984         if (tv->tv_sec < 0 || tv->tv_usec < 0 || tv->tv_usec >= 1000000)
 985                 return (EINVAL);
 986         if (tv->tv_sec == 0 && tv->tv_usec != 0 &&
 987             tv->tv_usec < (u_int)tick / 16)
 988                 tv->tv_usec = (u_int)tick / 16;
 989         return (0);
 990 }
 991
 992 /*
 993  * Decrement an interval timer by a specified number
 994  * of microseconds, which must be less than a second,
 995  * i.e. < 1000000.  If the timer expires, then reload
 996  * it.  In this case, carry over (usec - old value) to
 997  * reduce the value reloaded into the timer so that
 998  * the timer does not drift.  This routine assumes
 999  * that it is called in a context where the timers
1000  * on which it is operating cannot change in value.
1001  */
1002 int
1003 itimerdecr(struct itimerval *itp, int usec)
1004 {
1005
1006         if (itp->it_value.tv_usec < usec) {
1007                 if (itp->it_value.tv_sec == 0) {
1008                         /* expired, and already in next interval */
1009                         usec -= itp->it_value.tv_usec;
1010                         goto expire;
1011                 }
1012                 itp->it_value.tv_usec += 1000000;
1013                 itp->it_value.tv_sec--;
1014         }
1015         itp->it_value.tv_usec -= usec;
1016         usec = 0;
1017         if (timevalisset(&itp->it_value))
1018                 return (1);
1019         /* expired, exactly at end of interval */
1020 expire:
1021         if (timevalisset(&itp->it_interval)) {
1022                 itp->it_value = itp->it_interval;
1023                 itp->it_value.tv_usec -= usec;
1024                 if (itp->it_value.tv_usec < 0) {
1025                         itp->it_value.tv_usec += 1000000;
1026                         itp->it_value.tv_sec--;
1027                 }
1028         } else
1029                 itp->it_value.tv_usec = 0;              /* sec is already 0 */
1030         return (0);
1031 }
1032
1033 /*
1034  * Add and subtract routines for timevals.
1035  * N.B.: subtract routine doesn't deal with
1036  * results which are before the beginning,
1037  * it just gets very confused in this case.
1038  * Caveat emptor.
1039  */
1040 void
1041 timevaladd(struct timeval *t1, const struct timeval *t2)
1042 {
1043
1044         t1->tv_sec += t2->tv_sec;
1045         t1->tv_usec += t2->tv_usec;
1046         timevalfix(t1);
1047 }
1048
1049 void
1050 timevalsub(struct timeval *t1, const struct timeval *t2)
1051 {
1052
1053         t1->tv_sec -= t2->tv_sec;
1054         t1->tv_usec -= t2->tv_usec;
1055         timevalfix(t1);
1056 }
1057
1058 static void
1059 timevalfix(struct timeval *t1)
1060 {
1061
1062         if (t1->tv_usec < 0) {
1063                 t1->tv_sec--;
1064                 t1->tv_usec += 1000000;
1065         }
1066         if (t1->tv_usec >= 1000000) {
1067                 t1->tv_sec++;
1068                 t1->tv_usec -= 1000000;
1069         }
1070 }
1071
1072 /*
1073  * ratecheck(): simple time-based rate-limit checking.
1074  */
1075 int
1076 ratecheck(struct timeval *lasttime, const struct timeval *mininterval)
1077 {
1078         struct timeval tv, delta;
1079         int rv = 0;
1080
1081         getmicrouptime(&tv);            /* NB: 10ms precision */
1082         delta = tv;
1083         timevalsub(&delta, lasttime);
1084
1085         /*
1086          * check for 0,0 is so that the message will be seen at least once,
1087          * even if interval is huge.
1088          */
1089         if (timevalcmp(&delta, mininterval, >=) ||
1090             (lasttime->tv_sec == 0 && lasttime->tv_usec == 0)) {
1091                 *lasttime = tv;
1092                 rv = 1;
1093         }
1094
1095         return (rv);
1096 }
1097
1098 /*
1099  * eventratecheck(): events per second limitation.
1100  *
1101  * Return 0 if the limit is to be enforced (e.g. the caller
1102  * should ignore the event because of the rate limitation).
1103  *
1104  * maxeps of 0 always causes zero to be returned.  maxeps of -1
1105  * always causes 1 to be returned; this effectively defeats rate
1106  * limiting.
1107  *
1108  * Note that we maintain the struct timeval for compatibility
1109  * with other bsd systems.  We reuse the storage and just monitor
1110  * clock ticks for minimal overhead.
1111  */
1112 int
1113 eventratecheck(struct timeval *lasttime, int *cureps, int maxeps)
1114 {
1115         int now;
1116
1117         /*
1118          * Reset the last time and counter if this is the first call
1119          * or more than a second has passed since the last update of
1120          * lasttime.
1121          */
1122         now = ticks;
1123         if (lasttime->tv_sec == 0 || (u_int)(now - lasttime->tv_sec) >= hz) {
1124                 lasttime->tv_sec = now;
1125                 *cureps = 1;
1126                 return (maxeps != 0);
1127         } else {
1128                 (*cureps)++;            /* NB: ignore potential overflow */
1129                 return (maxeps < 0 || *cureps <= maxeps);
1130         }
1131 }
1132
1133 static void
1134 itimer_start(void)
1135 {
1136         static const struct kclock rt_clock = {
1137                 .timer_create  = realtimer_create,
1138                 .timer_delete  = realtimer_delete,
1139                 .timer_settime = realtimer_settime,
1140                 .timer_gettime = realtimer_gettime,
1141         };
1142
1143         itimer_zone = uma_zcreate("itimer", sizeof(struct itimer),
1144                 NULL, NULL, itimer_init, itimer_fini, UMA_ALIGN_PTR, 0);
1145         register_posix_clock(CLOCK_REALTIME,  &rt_clock);
1146         register_posix_clock(CLOCK_MONOTONIC, &rt_clock);
1147         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_TIMERS, 200112L);
1148         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_DELAYTIMER_MAX, INT_MAX);
1149         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_TIMER_MAX, TIMER_MAX);
1150 }
1151
1152 static int
1153 register_posix_clock(int clockid, const struct kclock *clk)
1154 {
1155         if ((unsigned)clockid >= MAX_CLOCKS) {
1156                 printf("%s: invalid clockid\n", __func__);
1157                 return (0);
1158         }
1159         posix_clocks[clockid] = *clk;
1160         return (1);
1161 }
1162
1163 static int
1164 itimer_init(void *mem, int size, int flags)
1165 {
1166         struct itimer *it;
1167
1168         it = (struct itimer *)mem;
1169         mtx_init(&it->it_mtx, "itimer lock", NULL, MTX_DEF);
1170         return (0);
1171 }
1172
1173 static void
1174 itimer_fini(void *mem, int size)
1175 {
1176         struct itimer *it;
1177
1178         it = (struct itimer *)mem;
1179         mtx_destroy(&it->it_mtx);
1180 }
1181
1182 static void
1183 itimer_enter(struct itimer *it)
1184 {
1185
1186         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1187         it->it_usecount++;
1188 }
1189
1190 static void
1191 itimer_leave(struct itimer *it)
1192 {
1193
1194         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1195         KASSERT(it->it_usecount > 0, ("invalid it_usecount"));
1196
1197         if (--it->it_usecount == 0 && (it->it_flags & ITF_WANTED) != 0)
1198                 wakeup(it);
1199 }
1200
1201 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1202 struct ktimer_create_args {
1203         clockid_t clock_id;
1204         struct sigevent * evp;
1205         int * timerid;
1206 };
1207 #endif
1208 int
1209 sys_ktimer_create(struct thread *td, struct ktimer_create_args *uap)
1210 {
1211         struct sigevent *evp, ev;
1212         int id;
1213         int error;
1214
1215         if (uap->evp == NULL) {
1216                 evp = NULL;
1217         } else {
1218                 error = copyin(uap->evp, &ev, sizeof(ev));
1219                 if (error != 0)
1220                         return (error);
1221                 evp = &ev;
1222         }
1223         error = kern_ktimer_create(td, uap->clock_id, evp, &id, -1);
1224         if (error == 0) {
1225                 error = copyout(&id, uap->timerid, sizeof(int));
1226                 if (error != 0)
1227                         kern_ktimer_delete(td, id);
1228         }
1229         return (error);
1230 }
1231
1232 int
1233 kern_ktimer_create(struct thread *td, clockid_t clock_id, struct sigevent *evp,
1234     int *timerid, int preset_id)
1235 {
1236         struct proc *p = td->td_proc;
1237         struct itimer *it;
1238         int id;
1239         int error;
1240
1241         if (clock_id < 0 || clock_id >= MAX_CLOCKS)
1242                 return (EINVAL);
1243
1244         if (posix_clocks[clock_id].timer_create == NULL)
1245                 return (EINVAL);
1246
1247         if (evp != NULL) {
1248                 if (evp->sigev_notify != SIGEV_NONE &&
1249                     evp->sigev_notify != SIGEV_SIGNAL &&
1250                     evp->sigev_notify != SIGEV_THREAD_ID)
1251                         return (EINVAL);
1252                 if ((evp->sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1253                      evp->sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) &&
1254                         !_SIG_VALID(evp->sigev_signo))
1255                         return (EINVAL);
1256         }
1257
1258         if (p->p_itimers == NULL)
1259                 itimers_alloc(p);
1260
1261         it = uma_zalloc(itimer_zone, M_WAITOK);
1262         it->it_flags = 0;
1263         it->it_usecount = 0;
1264         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1265         timespecclear(&it->it_time.it_interval);
1266         it->it_overrun = 0;
1267         it->it_overrun_last = 0;
1268         it->it_clockid = clock_id;
1269         it->it_proc = p;
1270         ksiginfo_init(&it->it_ksi);
1271         it->it_ksi.ksi_flags |= KSI_INS | KSI_EXT;
1272         error = CLOCK_CALL(clock_id, timer_create, (it));
1273         if (error != 0)
1274                 goto out;
1275
1276         PROC_LOCK(p);
1277         if (preset_id != -1) {
1278                 KASSERT(preset_id >= 0 && preset_id < 3, ("invalid preset_id"));
1279                 id = preset_id;
1280                 if (p->p_itimers->its_timers[id] != NULL) {
1281                         PROC_UNLOCK(p);
1282                         error = 0;
1283                         goto out;
1284                 }
1285         } else {
1286                 /*
1287                  * Find a free timer slot, skipping those reserved
1288                  * for setitimer().
1289                  */
1290                 for (id = 3; id < TIMER_MAX; id++)
1291                         if (p->p_itimers->its_timers[id] == NULL)
1292                                 break;
1293                 if (id == TIMER_MAX) {
1294                         PROC_UNLOCK(p);
1295                         error = EAGAIN;
1296                         goto out;
1297                 }
1298         }
1299         p->p_itimers->its_timers[id] = it;
1300         if (evp != NULL)
1301                 it->it_sigev = *evp;
1302         else {
1303                 it->it_sigev.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
1304                 switch (clock_id) {
1305                 default:
1306                 case CLOCK_REALTIME:
1307                         it->it_sigev.sigev_signo = SIGALRM;
1308                         break;
1309                 case CLOCK_VIRTUAL:
1310                         it->it_sigev.sigev_signo = SIGVTALRM;
1311                         break;
1312                 case CLOCK_PROF:
1313                         it->it_sigev.sigev_signo = SIGPROF;
1314                         break;
1315                 }
1316                 it->it_sigev.sigev_value.sival_int = id;
1317         }
1318
1319         if (it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1320             it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) {
1321                 it->it_ksi.ksi_signo = it->it_sigev.sigev_signo;
1322                 it->it_ksi.ksi_code = SI_TIMER;
1323                 it->it_ksi.ksi_value = it->it_sigev.sigev_value;
1324                 it->it_ksi.ksi_timerid = id;
1325         }
1326         PROC_UNLOCK(p);
1327         *timerid = id;
1328         return (0);
1329
1330 out:
1331         ITIMER_LOCK(it);
1332         CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_delete, (it));
1333         ITIMER_UNLOCK(it);
1334         uma_zfree(itimer_zone, it);
1335         return (error);
1336 }
1337
1338 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1339 struct ktimer_delete_args {
1340         int timerid;
1341 };
1342 #endif
1343 int
1344 sys_ktimer_delete(struct thread *td, struct ktimer_delete_args *uap)
1345 {
1346
1347         return (kern_ktimer_delete(td, uap->timerid));
1348 }
1349
1350 static struct itimer *
1351 itimer_find(struct proc *p, int timerid)
1352 {
1353         struct itimer *it;
1354
1355         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1356         if ((p->p_itimers == NULL) ||
1357             (timerid < 0) || (timerid >= TIMER_MAX) ||
1358             (it = p->p_itimers->its_timers[timerid]) == NULL) {
1359                 return (NULL);
1360         }
1361         ITIMER_LOCK(it);
1362         if ((it->it_flags & ITF_DELETING) != 0) {
1363                 ITIMER_UNLOCK(it);
1364                 it = NULL;
1365         }
1366         return (it);
1367 }
1368
1369 int
1370 kern_ktimer_delete(struct thread *td, int timerid)
1371 {
1372         struct proc *p = td->td_proc;
1373         struct itimer *it;
1374
1375         PROC_LOCK(p);
1376         it = itimer_find(p, timerid);
1377         if (it == NULL) {
1378                 PROC_UNLOCK(p);
1379                 return (EINVAL);
1380         }
1381         PROC_UNLOCK(p);
1382
1383         it->it_flags |= ITF_DELETING;
1384         while (it->it_usecount > 0) {
1385                 it->it_flags |= ITF_WANTED;
1386                 msleep(it, &it->it_mtx, PPAUSE, "itimer", 0);
1387         }
1388         it->it_flags &= ~ITF_WANTED;
1389         CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_delete, (it));
1390         ITIMER_UNLOCK(it);
1391
1392         PROC_LOCK(p);
1393         if (KSI_ONQ(&it->it_ksi))
1394                 sigqueue_take(&it->it_ksi);
1395         p->p_itimers->its_timers[timerid] = NULL;
1396         PROC_UNLOCK(p);
1397         uma_zfree(itimer_zone, it);
1398         return (0);
1399 }
1400
1401 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1402 struct ktimer_settime_args {
1403         int timerid;
1404         int flags;
1405         const struct itimerspec * value;
1406         struct itimerspec * ovalue;
1407 };
1408 #endif
1409 int
1410 sys_ktimer_settime(struct thread *td, struct ktimer_settime_args *uap)
1411 {
1412         struct itimerspec val, oval, *ovalp;
1413         int error;
1414
1415         error = copyin(uap->value, &val, sizeof(val));
1416         if (error != 0)
1417                 return (error);
1418         ovalp = uap->ovalue != NULL ? &oval : NULL;
1419         error = kern_ktimer_settime(td, uap->timerid, uap->flags, &val, ovalp);
1420         if (error == 0 && uap->ovalue != NULL)
1421                 error = copyout(ovalp, uap->ovalue, sizeof(*ovalp));
1422         return (error);
1423 }
1424
1425 int
1426 kern_ktimer_settime(struct thread *td, int timer_id, int flags,
1427     struct itimerspec *val, struct itimerspec *oval)
1428 {
1429         struct proc *p;
1430         struct itimer *it;
1431         int error;
1432
1433         p = td->td_proc;
1434         PROC_LOCK(p);
1435         if (timer_id < 3 || (it = itimer_find(p, timer_id)) == NULL) {
1436                 PROC_UNLOCK(p);
1437                 error = EINVAL;
1438         } else {
1439                 PROC_UNLOCK(p);
1440                 itimer_enter(it);
1441                 error = CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_settime, (it,
1442                     flags, val, oval));
1443                 itimer_leave(it);
1444                 ITIMER_UNLOCK(it);
1445         }
1446         return (error);
1447 }
1448
1449 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1450 struct ktimer_gettime_args {
1451         int timerid;
1452         struct itimerspec * value;
1453 };
1454 #endif
1455 int
1456 sys_ktimer_gettime(struct thread *td, struct ktimer_gettime_args *uap)
1457 {
1458         struct itimerspec val;
1459         int error;
1460
1461         error = kern_ktimer_gettime(td, uap->timerid, &val);
1462         if (error == 0)
1463                 error = copyout(&val, uap->value, sizeof(val));
1464         return (error);
1465 }
1466
1467 int
1468 kern_ktimer_gettime(struct thread *td, int timer_id, struct itimerspec *val)
1469 {
1470         struct proc *p;
1471         struct itimer *it;
1472         int error;
1473
1474         p = td->td_proc;
1475         PROC_LOCK(p);
1476         if (timer_id < 3 || (it = itimer_find(p, timer_id)) == NULL) {
1477                 PROC_UNLOCK(p);
1478                 error = EINVAL;
1479         } else {
1480                 PROC_UNLOCK(p);
1481                 itimer_enter(it);
1482                 error = CLOCK_CALL(it->it_clockid, timer_gettime, (it, val));
1483                 itimer_leave(it);
1484                 ITIMER_UNLOCK(it);
1485         }
1486         return (error);
1487 }
1488
1489 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1490 struct timer_getoverrun_args {
1491         int timerid;
1492 };
1493 #endif
1494 int
1495 sys_ktimer_getoverrun(struct thread *td, struct ktimer_getoverrun_args *uap)
1496 {
1497
1498         return (kern_ktimer_getoverrun(td, uap->timerid));
1499 }
1500
1501 int
1502 kern_ktimer_getoverrun(struct thread *td, int timer_id)
1503 {
1504         struct proc *p = td->td_proc;
1505         struct itimer *it;
1506         int error ;
1507
1508         PROC_LOCK(p);
1509         if (timer_id < 3 ||
1510             (it = itimer_find(p, timer_id)) == NULL) {
1511                 PROC_UNLOCK(p);
1512                 error = EINVAL;
1513         } else {
1514                 td->td_retval[0] = it->it_overrun_last;
1515                 ITIMER_UNLOCK(it);
1516                 PROC_UNLOCK(p);
1517                 error = 0;
1518         }
1519         return (error);
1520 }
1521
1522 static int
1523 realtimer_create(struct itimer *it)
1524 {
1525         callout_init_mtx(&it->it_callout, &it->it_mtx, 0);
1526         return (0);
1527 }
1528
1529 static int
1530 realtimer_delete(struct itimer *it)
1531 {
1532         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1533
1534         /*
1535          * clear timer's value and interval to tell realtimer_expire
1536          * to not rearm the timer.
1537          */
1538         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1539         timespecclear(&it->it_time.it_interval);
1540         ITIMER_UNLOCK(it);
1541         callout_drain(&it->it_callout);
1542         ITIMER_LOCK(it);
1543         return (0);
1544 }
1545
1546 static int
1547 realtimer_gettime(struct itimer *it, struct itimerspec *ovalue)
1548 {
1549         struct timespec cts;
1550
1551         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1552
1553         realtimer_clocktime(it->it_clockid, &cts);
1554         *ovalue = it->it_time;
1555         if (ovalue->it_value.tv_sec != 0 || ovalue->it_value.tv_nsec != 0) {
1556                 timespecsub(&ovalue->it_value, &cts, &ovalue->it_value);
1557                 if (ovalue->it_value.tv_sec < 0 ||
1558                     (ovalue->it_value.tv_sec == 0 &&
1559                      ovalue->it_value.tv_nsec == 0)) {
1560                         ovalue->it_value.tv_sec  = 0;
1561                         ovalue->it_value.tv_nsec = 1;
1562                 }
1563         }
1564         return (0);
1565 }
1566
1567 static int
1568 realtimer_settime(struct itimer *it, int flags, struct itimerspec *value,
1569     struct itimerspec *ovalue)
1570 {
1571         struct timespec cts, ts;
1572         struct timeval tv;
1573         struct itimerspec val;
1574
1575         mtx_assert(&it->it_mtx, MA_OWNED);
1576
1577         val = *value;
1578         if (itimespecfix(&val.it_value))
1579                 return (EINVAL);
1580
1581         if (timespecisset(&val.it_value)) {
1582                 if (itimespecfix(&val.it_interval))
1583                         return (EINVAL);
1584         } else {
1585                 timespecclear(&val.it_interval);
1586         }
1587
1588         if (ovalue != NULL)
1589                 realtimer_gettime(it, ovalue);
1590
1591         it->it_time = val;
1592         if (timespecisset(&val.it_value)) {
1593                 realtimer_clocktime(it->it_clockid, &cts);
1594                 ts = val.it_value;
1595                 if ((flags & TIMER_ABSTIME) == 0) {
1596                         /* Convert to absolute time. */
1597                         timespecadd(&it->it_time.it_value, &cts,
1598                             &it->it_time.it_value);
1599                 } else {
1600                         timespecsub(&ts, &cts, &ts);
1601                         /*
1602                          * We don't care if ts is negative, tztohz will
1603                          * fix it.
1604                          */
1605                 }
1606                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts);
1607                 callout_reset(&it->it_callout, tvtohz(&tv), realtimer_expire,
1608                     it);
1609         } else {
1610                 callout_stop(&it->it_callout);
1611         }
1612
1613         return (0);
1614 }
1615
1616 static void
1617 realtimer_clocktime(clockid_t id, struct timespec *ts)
1618 {
1619         if (id == CLOCK_REALTIME)
1620                 getnanotime(ts);
1621         else    /* CLOCK_MONOTONIC */
1622                 getnanouptime(ts);
1623 }
1624
1625 int
1626 itimer_accept(struct proc *p, int timerid, ksiginfo_t *ksi)
1627 {
1628         struct itimer *it;
1629
1630         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
1631         it = itimer_find(p, timerid);
1632         if (it != NULL) {
1633                 ksi->ksi_overrun = it->it_overrun;
1634                 it->it_overrun_last = it->it_overrun;
1635                 it->it_overrun = 0;
1636                 ITIMER_UNLOCK(it);
1637                 return (0);
1638         }
1639         return (EINVAL);
1640 }
1641
1642 static int
1643 itimespecfix(struct timespec *ts)
1644 {
1645
1646         if (!timespecvalid_interval(ts))
1647                 return (EINVAL);
1648         if ((UINT64_MAX - ts->tv_nsec) / NS_PER_SEC < ts->tv_sec)
1649                 return (EINVAL);
1650         if (ts->tv_sec == 0 && ts->tv_nsec != 0 && ts->tv_nsec < tick * 1000)
1651                 ts->tv_nsec = tick * 1000;
1652         return (0);
1653 }
1654
1655 #define timespectons(tsp)                       \
1656         ((uint64_t)(tsp)->tv_sec * NS_PER_SEC + (tsp)->tv_nsec)
1657 #define timespecfromns(ns) (struct timespec){   \
1658         .tv_sec = (ns) / NS_PER_SEC,            \
1659         .tv_nsec = (ns) % NS_PER_SEC            \
1660 }
1661
1662 static void
1663 realtimer_expire_l(struct itimer *it, bool proc_locked)
1664 {
1665         struct timespec cts, ts;
1666         struct timeval tv;
1667         struct proc *p;
1668         uint64_t interval, now, overruns, value;
1669
1670         realtimer_clocktime(it->it_clockid, &cts);
1671         /* Only fire if time is reached. */
1672         if (timespeccmp(&cts, &it->it_time.it_value, >=)) {
1673                 if (timespecisset(&it->it_time.it_interval)) {
1674                         timespecadd(&it->it_time.it_value,
1675                             &it->it_time.it_interval,
1676                             &it->it_time.it_value);
1677
1678                         interval = timespectons(&it->it_time.it_interval);
1679                         value = timespectons(&it->it_time.it_value);
1680                         now = timespectons(&cts);
1681
1682                         if (now >= value) {
1683                                 /*
1684                                  * We missed at least one period.
1685                                  */
1686                                 overruns = howmany(now - value + 1, interval);
1687                                 if (it->it_overrun + overruns >=
1688                                     it->it_overrun &&
1689                                     it->it_overrun + overruns <= INT_MAX) {
1690                                         it->it_overrun += (int)overruns;
1691                                 } else {
1692                                         it->it_overrun = INT_MAX;
1693                                         it->it_ksi.ksi_errno = ERANGE;
1694                                 }
1695                                 value =
1696                                     now + interval - (now - value) % interval;
1697                                 it->it_time.it_value = timespecfromns(value);
1698                         }
1699                 } else {
1700                         /* single shot timer ? */
1701                         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1702                 }
1703
1704                 p = it->it_proc;
1705                 if (timespecisset(&it->it_time.it_value)) {
1706                         if (P_SHOULDSTOP(p) || P_KILLED(p)) {
1707                                 it->it_flags |= ITF_PSTOPPED;
1708                         } else {
1709                                 timespecsub(&it->it_time.it_value, &cts, &ts);
1710                                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts);
1711                                 callout_reset(&it->it_callout, tvtohz(&tv),
1712                                     realtimer_expire, it);
1713                         }
1714                 }
1715
1716                 itimer_enter(it);
1717                 ITIMER_UNLOCK(it);
1718                 if (proc_locked)
1719                         PROC_UNLOCK(p);
1720                 itimer_fire(it);
1721                 if (proc_locked)
1722                         PROC_LOCK(p);
1723                 ITIMER_LOCK(it);
1724                 itimer_leave(it);
1725         } else if (timespecisset(&it->it_time.it_value)) {
1726                 p = it->it_proc;
1727                 if (P_SHOULDSTOP(p) || P_KILLED(p)) {
1728                         it->it_flags |= ITF_PSTOPPED;
1729                 } else {
1730                         ts = it->it_time.it_value;
1731                         timespecsub(&ts, &cts, &ts);
1732                         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts);
1733                         callout_reset(&it->it_callout, tvtohz(&tv),
1734                             realtimer_expire, it);
1735                 }
1736         }
1737 }
1738
1739 /* Timeout callback for realtime timer */
1740 static void
1741 realtimer_expire(void *arg)
1742 {
1743         realtimer_expire_l(arg, false);
1744 }
1745
1746 static void
1747 itimer_fire(struct itimer *it)
1748 {
1749         struct proc *p = it->it_proc;
1750         struct thread *td;
1751
1752         if (it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1753             it->it_sigev.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) {
1754                 if (sigev_findtd(p, &it->it_sigev, &td) != 0) {
1755                         ITIMER_LOCK(it);
1756                         timespecclear(&it->it_time.it_value);
1757                         timespecclear(&it->it_time.it_interval);
1758                         callout_stop(&it->it_callout);
1759                         ITIMER_UNLOCK(it);
1760                         return;
1761                 }
1762                 if (!KSI_ONQ(&it->it_ksi)) {
1763                         it->it_ksi.ksi_errno = 0;
1764                         ksiginfo_set_sigev(&it->it_ksi, &it->it_sigev);
1765                         tdsendsignal(p, td, it->it_ksi.ksi_signo, &it->it_ksi);
1766                 } else {
1767                         if (it->it_overrun < INT_MAX)
1768                                 it->it_overrun++;
1769                         else
1770                                 it->it_ksi.ksi_errno = ERANGE;
1771                 }
1772                 PROC_UNLOCK(p);
1773         }
1774 }
1775
1776 static void
1777 itimers_alloc(struct proc *p)
1778 {
1779         struct itimers *its;
1780
1781         its = malloc(sizeof (struct itimers), M_SUBPROC, M_WAITOK | M_ZERO);
1782         PROC_LOCK(p);
1783         if (p->p_itimers == NULL) {
1784                 p->p_itimers = its;
1785                 PROC_UNLOCK(p);
1786         }
1787         else {
1788                 PROC_UNLOCK(p);
1789                 free(its, M_SUBPROC);
1790         }
1791 }
1792
1793 /* Clean up timers when some process events are being triggered. */
1794 static void
1795 itimers_event_exit_exec(int start_idx, struct proc *p)
1796 {
1797         struct itimers *its;
1798         struct itimer *it;
1799         int i;
1800
1801         its = p->p_itimers;
1802         if (its == NULL)
1803                 return;
1804
1805         for (i = start_idx; i < TIMER_MAX; ++i) {
1806                 if ((it = its->its_timers[i]) != NULL)
1807                         kern_ktimer_delete(curthread, i);
1808         }
1809         if (its->its_timers[0] == NULL && its->its_timers[1] == NULL &&
1810             its->its_timers[2] == NULL) {
1811                 /* Synchronize with itimer_proc_continue(). */
1812                 PROC_LOCK(p);
1813                 p->p_itimers = NULL;
1814                 PROC_UNLOCK(p);
1815                 free(its, M_SUBPROC);
1816         }
1817 }
1818
1819 void
1820 itimers_exec(struct proc *p)
1821 {
1822         /*
1823          * According to susv3, XSI interval timers should be inherited
1824          * by new image.
1825          */
1826         itimers_event_exit_exec(3, p);
1827 }
1828
1829 void
1830 itimers_exit(struct proc *p)
1831 {
1832         itimers_event_exit_exec(0, p);
1833 }