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