kernel/kernel/time/posix-timers.c

   1 /*
   2  * linux/kernel/posix-timers.c
   3  *
   4  *
   5  * 2002-10-15  Posix Clocks & timers
   6  *                           by George Anzinger george@mvista.com
   7  *
   8  *                           Copyright (C) 2002 2003 by MontaVista Software.
   9  *
  10  * 2004-06-01  Fix CLOCK_REALTIME clock/timer TIMER_ABSTIME bug.
  11  *                           Copyright (C) 2004 Boris Hu
  12  *
  13  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  14  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  15  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at
  16  * your option) any later version.
  17  *
  18  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  19  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
  21  * General Public License for more details.
  22
  23  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  24  * along with this program; if not, write to the Free Software
  25  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  26  *
  27  * MontaVista Software | 1237 East Arques Avenue | Sunnyvale | CA 94085 | USA
  28  */
  29
  30 /* These are all the functions necessary to implement
  31  * POSIX clocks & timers
  32  */
  33 #include <linux/mm.h>
  34 #include <linux/interrupt.h>
  35 #include <linux/slab.h>
  36 #include <linux/time.h>
  37 #include <linux/mutex.h>
  38
  39 #include <asm/uaccess.h>
  40 #include <linux/list.h>
  41 #include <linux/init.h>
  42 #include <linux/compiler.h>
  43 #include <linux/hash.h>
  44 #include <linux/posix-clock.h>
  45 #include <linux/posix-timers.h>
  46 #include <linux/syscalls.h>
  47 #include <linux/wait.h>
  48 #include <linux/workqueue.h>
  49 #include <linux/export.h>
  50 #include <linux/hashtable.h>
  51
  52 #include "timekeeping.h"
  53
  54 /*
  55  * Management arrays for POSIX timers. Timers are now kept in static hash table
  56  * with 512 entries.
  57  * Timer ids are allocated by local routine, which selects proper hash head by
  58  * key, constructed from current->signal address and per signal struct counter.
  59  * This keeps timer ids unique per process, but now they can intersect between
  60  * processes.
  61  */
  62
  63 /*
  64  * Lets keep our timers in a slab cache :-)
  65  */
  66 static struct kmem_cache *posix_timers_cache;
  67
  68 static DEFINE_HASHTABLE(posix_timers_hashtable, 9);
  69 static DEFINE_SPINLOCK(hash_lock);
  70
  71 /*
  72  * we assume that the new SIGEV_THREAD_ID shares no bits with the other
  73  * SIGEV values.  Here we put out an error if this assumption fails.
  74  */
  75 #if SIGEV_THREAD_ID != (SIGEV_THREAD_ID & \
  76                        ~(SIGEV_SIGNAL | SIGEV_NONE | SIGEV_THREAD))
  77 #error "SIGEV_THREAD_ID must not share bit with other SIGEV values!"
  78 #endif
  79
  80 /*
  81  * parisc wants ENOTSUP instead of EOPNOTSUPP
  82  */
  83 #ifndef ENOTSUP
  84 # define ENANOSLEEP_NOTSUP EOPNOTSUPP
  85 #else
  86 # define ENANOSLEEP_NOTSUP ENOTSUP
  87 #endif
  88
  89 /*
  90  * The timer ID is turned into a timer address by idr_find().
  91  * Verifying a valid ID consists of:
  92  *
  93  * a) checking that idr_find() returns other than -1.
  94  * b) checking that the timer id matches the one in the timer itself.
  95  * c) that the timer owner is in the callers thread group.
  96  */
  97
  98 /*
  99  * CLOCKs: The POSIX standard calls for a couple of clocks and allows us
 100  *          to implement others.  This structure defines the various
 101  *          clocks.
 102  *
 103  * RESOLUTION: Clock resolution is used to round up timer and interval
 104  *          times, NOT to report clock times, which are reported with as
 105  *          much resolution as the system can muster.  In some cases this
 106  *          resolution may depend on the underlying clock hardware and
 107  *          may not be quantifiable until run time, and only then is the
 108  *          necessary code is written.  The standard says we should say
 109  *          something about this issue in the documentation...
 110  *
 111  * FUNCTIONS: The CLOCKs structure defines possible functions to
 112  *          handle various clock functions.
 113  *
 114  *          The standard POSIX timer management code assumes the
 115  *          following: 1.) The k_itimer struct (sched.h) is used for
 116  *          the timer.  2.) The list, it_lock, it_clock, it_id and
 117  *          it_pid fields are not modified by timer code.
 118  *
 119  * Permissions: It is assumed that the clock_settime() function defined
 120  *          for each clock will take care of permission checks.  Some
 121  *          clocks may be set able by any user (i.e. local process
 122  *          clocks) others not.  Currently the only set able clock we
 123  *          have is CLOCK_REALTIME and its high res counter part, both of
 124  *          which we beg off on and pass to do_sys_settimeofday().
 125  */
 126
 127 static struct k_clock posix_clocks[MAX_CLOCKS];
 128
 129 /*
 130  * These ones are defined below.
 131  */
 132 static int common_nsleep(const clockid_t, int flags, struct timespec *t,
 133                          struct timespec __user *rmtp);
 134 static int common_timer_create(struct k_itimer *new_timer);
 135 static void common_timer_get(struct k_itimer *, struct itimerspec *);
 136 static int common_timer_set(struct k_itimer *, int,
 137                             struct itimerspec *, struct itimerspec *);
 138 static int common_timer_del(struct k_itimer *timer);
 139
 140 static enum hrtimer_restart posix_timer_fn(struct hrtimer *data);
 141
 142 static struct k_itimer *__lock_timer(timer_t timer_id, unsigned long *flags);
 143
 144 #define lock_timer(tid, flags)                                             \
 145 ({      struct k_itimer *__timr;                                           \
 146         __cond_lock(&__timr->it_lock, __timr = __lock_timer(tid, flags));  \
 147         __timr;                                                            \
 148 })
 149
 150 static int hash(struct signal_struct *sig, unsigned int nr)
 151 {
 152         return hash_32(hash32_ptr(sig) ^ nr, HASH_BITS(posix_timers_hashtable));
 153 }
 154
 155 static struct k_itimer *__posix_timers_find(struct hlist_head *head,
 156                                             struct signal_struct *sig,
 157                                             timer_t id)
 158 {
 159         struct k_itimer *timer;
 160
 161         hlist_for_each_entry_rcu(timer, head, t_hash) {
 162                 if ((timer->it_signal == sig) && (timer->it_id == id))
 163                         return timer;
 164         }
 165         return NULL;
 166 }
 167
 168 static struct k_itimer *posix_timer_by_id(timer_t id)
 169 {
 170         struct signal_struct *sig = current->signal;
 171         struct hlist_head *head = &posix_timers_hashtable[hash(sig, id)];
 172
 173         return __posix_timers_find(head, sig, id);
 174 }
 175
 176 static int posix_timer_add(struct k_itimer *timer)
 177 {
 178         struct signal_struct *sig = current->signal;
 179         int first_free_id = sig->posix_timer_id;
 180         struct hlist_head *head;
 181         int ret = -ENOENT;
 182
 183         do {
 184                 spin_lock(&hash_lock);
 185                 head = &posix_timers_hashtable[hash(sig, sig->posix_timer_id)];
 186                 if (!__posix_timers_find(head, sig, sig->posix_timer_id)) {
 187                         hlist_add_head_rcu(&timer->t_hash, head);
 188                         ret = sig->posix_timer_id;
 189                 }
 190                 if (++sig->posix_timer_id < 0)
 191                         sig->posix_timer_id = 0;
 192                 if ((sig->posix_timer_id == first_free_id) && (ret == -ENOENT))
 193                         /* Loop over all possible ids completed */
 194                         ret = -EAGAIN;
 195                 spin_unlock(&hash_lock);
 196         } while (ret == -ENOENT);
 197         return ret;
 198 }
 199
 200 static inline void unlock_timer(struct k_itimer *timr, unsigned long flags)
 201 {
 202         spin_unlock_irqrestore(&timr->it_lock, flags);
 203 }
 204
 205 /* Get clock_realtime */
 206 static int posix_clock_realtime_get(clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
 207 {
 208         ktime_get_real_ts(tp);
 209         return 0;
 210 }
 211
 212 /* Set clock_realtime */
 213 static int posix_clock_realtime_set(const clockid_t which_clock,
 214                                     const struct timespec *tp)
 215 {
 216         return do_sys_settimeofday(tp, NULL);
 217 }
 218
 219 static int posix_clock_realtime_adj(const clockid_t which_clock,
 220                                     struct timex *t)
 221 {
 222         return do_adjtimex(t);
 223 }
 224
 225 /*
 226  * Get monotonic time for posix timers
 227  */
 228 static int posix_ktime_get_ts(clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
 229 {
 230         ktime_get_ts(tp);
 231         return 0;
 232 }
 233
 234 /*
 235  * Get monotonic-raw time for posix timers
 236  */
 237 static int posix_get_monotonic_raw(clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
 238 {
 239         getrawmonotonic(tp);
 240         return 0;
 241 }
 242
 243
 244 static int posix_get_realtime_coarse(clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
 245 {
 246         *tp = current_kernel_time();
 247         return 0;
 248 }
 249
 250 static int posix_get_monotonic_coarse(clockid_t which_clock,
 251                                                 struct timespec *tp)
 252 {
 253         *tp = get_monotonic_coarse();
 254         return 0;
 255 }
 256
 257 static int posix_get_coarse_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
 258 {
 259         *tp = ktime_to_timespec(KTIME_LOW_RES);
 260         return 0;
 261 }
 262
 263 static int posix_get_boottime(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
 264 {
 265         get_monotonic_boottime(tp);
 266         return 0;
 267 }
 268
 269 static int posix_get_tai(clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
 270 {
 271         timekeeping_clocktai(tp);
 272         return 0;
 273 }
 274
 275 /*
 276  * Initialize everything, well, just everything in Posix clocks/timers ;)
 277  */
 278 static __init int init_posix_timers(void)
 279 {
 280         struct k_clock clock_realtime = {
 281                 .clock_getres   = hrtimer_get_res,
 282                 .clock_get      = posix_clock_realtime_get,
 283                 .clock_set      = posix_clock_realtime_set,
 284                 .clock_adj      = posix_clock_realtime_adj,
 285                 .nsleep         = common_nsleep,
 286                 .nsleep_restart = hrtimer_nanosleep_restart,
 287                 .timer_create   = common_timer_create,
 288                 .timer_set      = common_timer_set,
 289                 .timer_get      = common_timer_get,
 290                 .timer_del      = common_timer_del,
 291         };
 292         struct k_clock clock_monotonic = {
 293                 .clock_getres   = hrtimer_get_res,
 294                 .clock_get      = posix_ktime_get_ts,
 295                 .nsleep         = common_nsleep,
 296                 .nsleep_restart = hrtimer_nanosleep_restart,
 297                 .timer_create   = common_timer_create,
 298                 .timer_set      = common_timer_set,
 299                 .timer_get      = common_timer_get,
 300                 .timer_del      = common_timer_del,
 301         };
 302         struct k_clock clock_monotonic_raw = {
 303                 .clock_getres   = hrtimer_get_res,
 304                 .clock_get      = posix_get_monotonic_raw,
 305         };
 306         struct k_clock clock_realtime_coarse = {
 307                 .clock_getres   = posix_get_coarse_res,
 308                 .clock_get      = posix_get_realtime_coarse,
 309         };
 310         struct k_clock clock_monotonic_coarse = {
 311                 .clock_getres   = posix_get_coarse_res,
 312                 .clock_get      = posix_get_monotonic_coarse,
 313         };
 314         struct k_clock clock_tai = {
 315                 .clock_getres   = hrtimer_get_res,
 316                 .clock_get      = posix_get_tai,
 317                 .nsleep         = common_nsleep,
 318                 .nsleep_restart = hrtimer_nanosleep_restart,
 319                 .timer_create   = common_timer_create,
 320                 .timer_set      = common_timer_set,
 321                 .timer_get      = common_timer_get,
 322                 .timer_del      = common_timer_del,
 323         };
 324         struct k_clock clock_boottime = {
 325                 .clock_getres   = hrtimer_get_res,
 326                 .clock_get      = posix_get_boottime,
 327                 .nsleep         = common_nsleep,
 328                 .nsleep_restart = hrtimer_nanosleep_restart,
 329                 .timer_create   = common_timer_create,
 330                 .timer_set      = common_timer_set,
 331                 .timer_get      = common_timer_get,
 332                 .timer_del      = common_timer_del,
 333         };
 334
 335         posix_timers_register_clock(CLOCK_REALTIME, &clock_realtime);
 336         posix_timers_register_clock(CLOCK_MONOTONIC, &clock_monotonic);
 337         posix_timers_register_clock(CLOCK_MONOTONIC_RAW, &clock_monotonic_raw);
 338         posix_timers_register_clock(CLOCK_REALTIME_COARSE, &clock_realtime_coarse);
 339         posix_timers_register_clock(CLOCK_MONOTONIC_COARSE, &clock_monotonic_coarse);
 340         posix_timers_register_clock(CLOCK_BOOTTIME, &clock_boottime);
 341         posix_timers_register_clock(CLOCK_TAI, &clock_tai);
 342
 343         posix_timers_cache = kmem_cache_create("posix_timers_cache",
 344                                         sizeof (struct k_itimer), 0, SLAB_PANIC,
 345                                         NULL);
 346         return 0;
 347 }
 348
 349 __initcall(init_posix_timers);
 350
 351 static void schedule_next_timer(struct k_itimer *timr)
 352 {
 353         struct hrtimer *timer = &timr->it.real.timer;
 354
 355         if (timr->it.real.interval.tv64 == 0)
 356                 return;
 357
 358         timr->it_overrun += (unsigned int) hrtimer_forward(timer,
 359                                                 timer->base->get_time(),
 360                                                 timr->it.real.interval);
 361
 362         timr->it_overrun_last = timr->it_overrun;
 363         timr->it_overrun = -1;
 364         ++timr->it_requeue_pending;
 365         hrtimer_restart(timer);
 366 }
 367
 368 /*
 369  * This function is exported for use by the signal deliver code.  It is
 370  * called just prior to the info block being released and passes that
 371  * block to us.  It's function is to update the overrun entry AND to
 372  * restart the timer.  It should only be called if the timer is to be
 373  * restarted (i.e. we have flagged this in the sys_private entry of the
 374  * info block).
 375  *
 376  * To protect against the timer going away while the interrupt is queued,
 377  * we require that the it_requeue_pending flag be set.
 378  */
 379 void do_schedule_next_timer(struct siginfo *info)
 380 {
 381         struct k_itimer *timr;
 382         unsigned long flags;
 383
 384         timr = lock_timer(info->si_tid, &flags);
 385
 386         if (timr && timr->it_requeue_pending == info->si_sys_private) {
 387                 if (timr->it_clock < 0)
 388                         posix_cpu_timer_schedule(timr);
 389                 else
 390                         schedule_next_timer(timr);
 391
 392                 info->si_overrun += timr->it_overrun_last;
 393         }
 394
 395         if (timr)
 396                 unlock_timer(timr, flags);
 397 }
 398
 399 int posix_timer_event(struct k_itimer *timr, int si_private)
 400 {
 401         struct task_struct *task;
 402         int shared, ret = -1;
 403         /*
 404          * FIXME: if ->sigq is queued we can race with
 405          * dequeue_signal()->do_schedule_next_timer().
 406          *
 407          * If dequeue_signal() sees the "right" value of
 408          * si_sys_private it calls do_schedule_next_timer().
 409          * We re-queue ->sigq and drop ->it_lock().
 410          * do_schedule_next_timer() locks the timer
 411          * and re-schedules it while ->sigq is pending.
 412          * Not really bad, but not that we want.
 413          */
 414         timr->sigq->info.si_sys_private = si_private;
 415
 416         rcu_read_lock();
 417         task = pid_task(timr->it_pid, PIDTYPE_PID);
 418         if (task) {
 419                 shared = !(timr->it_sigev_notify & SIGEV_THREAD_ID);
 420                 ret = send_sigqueue(timr->sigq, task, shared);
 421         }
 422         rcu_read_unlock();
 423         /* If we failed to send the signal the timer stops. */
 424         return ret > 0;
 425 }
 426 EXPORT_SYMBOL_GPL(posix_timer_event);
 427
 428 /*
 429  * This function gets called when a POSIX.1b interval timer expires.  It
 430  * is used as a callback from the kernel internal timer.  The
 431  * run_timer_list code ALWAYS calls with interrupts on.
 432
 433  * This code is for CLOCK_REALTIME* and CLOCK_MONOTONIC* timers.
 434  */
 435 static enum hrtimer_restart posix_timer_fn(struct hrtimer *timer)
 436 {
 437         struct k_itimer *timr;
 438         unsigned long flags;
 439         int si_private = 0;
 440         enum hrtimer_restart ret = HRTIMER_NORESTART;
 441
 442         timr = container_of(timer, struct k_itimer, it.real.timer);
 443         spin_lock_irqsave(&timr->it_lock, flags);
 444
 445         if (timr->it.real.interval.tv64 != 0)
 446                 si_private = ++timr->it_requeue_pending;
 447
 448         if (posix_timer_event(timr, si_private)) {
 449                 /*
 450                  * signal was not sent because of sig_ignor
 451                  * we will not get a call back to restart it AND
 452                  * it should be restarted.
 453                  */
 454                 if (timr->it.real.interval.tv64 != 0) {
 455                         ktime_t now = hrtimer_cb_get_time(timer);
 456
 457                         /*
 458                          * FIXME: What we really want, is to stop this
 459                          * timer completely and restart it in case the
 460                          * SIG_IGN is removed. This is a non trivial
 461                          * change which involves sighand locking
 462                          * (sigh !), which we don't want to do late in
 463                          * the release cycle.
 464                          *
 465                          * For now we just let timers with an interval
 466                          * less than a jiffie expire every jiffie to
 467                          * avoid softirq starvation in case of SIG_IGN
 468                          * and a very small interval, which would put
 469                          * the timer right back on the softirq pending
 470                          * list. By moving now ahead of time we trick
 471                          * hrtimer_forward() to expire the timer
 472                          * later, while we still maintain the overrun
 473                          * accuracy, but have some inconsistency in
 474                          * the timer_gettime() case. This is at least
 475                          * better than a starved softirq. A more
 476                          * complex fix which solves also another related
 477                          * inconsistency is already in the pipeline.
 478                          */
 479 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
 480                         {
 481                                 ktime_t kj = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC / HZ);
 482
 483                                 if (timr->it.real.interval.tv64 < kj.tv64)
 484                                         now = ktime_add(now, kj);
 485                         }
 486 #endif
 487                         timr->it_overrun += (unsigned int)
 488                                 hrtimer_forward(timer, now,
 489                                                 timr->it.real.interval);
 490                         ret = HRTIMER_RESTART;
 491                         ++timr->it_requeue_pending;
 492                 }
 493         }
 494
 495         unlock_timer(timr, flags);
 496         return ret;
 497 }
 498
 499 static struct pid *good_sigevent(sigevent_t * event)
 500 {
 501         struct task_struct *rtn = current->group_leader;
 502         int sig = event->sigev_signo;
 503
 504         if ((event->sigev_notify & SIGEV_THREAD_ID ) &&
 505                 (!(rtn = find_task_by_vpid(event->sigev_notify_thread_id)) ||
 506                  !same_thread_group(rtn, current) ||
 507                  (event->sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) != SIGEV_SIGNAL))
 508                 return NULL;
 509
 510         if (((event->sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) != SIGEV_NONE) &&
 511             (sig <= 0 || sig > SIGRTMAX || sig_kernel_only(sig) ||
 512              sig_kernel_coredump(sig)))
 513                 return NULL;
 514
 515         return task_pid(rtn);
 516 }
 517
 518 void posix_timers_register_clock(const clockid_t clock_id,
 519                                  struct k_clock *new_clock)
 520 {
 521         if ((unsigned) clock_id >= MAX_CLOCKS) {
 522                 printk(KERN_WARNING "POSIX clock register failed for clock_id %d\n",
 523                        clock_id);
 524                 return;
 525         }
 526
 527         if (!new_clock->clock_get) {
 528                 printk(KERN_WARNING "POSIX clock id %d lacks clock_get()\n",
 529                        clock_id);
 530                 return;
 531         }
 532         if (!new_clock->clock_getres) {
 533                 printk(KERN_WARNING "POSIX clock id %d lacks clock_getres()\n",
 534                        clock_id);
 535                 return;
 536         }
 537
 538         posix_clocks[clock_id] = *new_clock;
 539 }
 540 EXPORT_SYMBOL_GPL(posix_timers_register_clock);
 541
 542 static struct k_itimer * alloc_posix_timer(void)
 543 {
 544         struct k_itimer *tmr;
 545         tmr = kmem_cache_zalloc(posix_timers_cache, GFP_KERNEL);
 546         if (!tmr)
 547                 return tmr;
 548         if (unlikely(!(tmr->sigq = sigqueue_alloc()))) {
 549                 kmem_cache_free(posix_timers_cache, tmr);
 550                 return NULL;
 551         }
 552         memset(&tmr->sigq->info, 0, sizeof(siginfo_t));
 553         return tmr;
 554 }
 555
 556 static void k_itimer_rcu_free(struct rcu_head *head)
 557 {
 558         struct k_itimer *tmr = container_of(head, struct k_itimer, it.rcu);
 559
 560         kmem_cache_free(posix_timers_cache, tmr);
 561 }
 562
 563 #define IT_ID_SET       1
 564 #define IT_ID_NOT_SET   0
 565 static void release_posix_timer(struct k_itimer *tmr, int it_id_set)
 566 {
 567         if (it_id_set) {
 568                 unsigned long flags;
 569                 spin_lock_irqsave(&hash_lock, flags);
 570                 hlist_del_rcu(&tmr->t_hash);
 571                 spin_unlock_irqrestore(&hash_lock, flags);
 572         }
 573         put_pid(tmr->it_pid);
 574         sigqueue_free(tmr->sigq);
 575         call_rcu(&tmr->it.rcu, k_itimer_rcu_free);
 576 }
 577
 578 static struct k_clock *clockid_to_kclock(const clockid_t id)
 579 {
 580         if (id < 0)
 581                 return (id & CLOCKFD_MASK) == CLOCKFD ?
 582                         &clock_posix_dynamic : &clock_posix_cpu;
 583
 584         if (id >= MAX_CLOCKS || !posix_clocks[id].clock_getres)
 585                 return NULL;
 586         return &posix_clocks[id];
 587 }
 588
 589 static int common_timer_create(struct k_itimer *new_timer)
 590 {
 591         hrtimer_init(&new_timer->it.real.timer, new_timer->it_clock, 0);
 592         return 0;
 593 }
 594
 595 /* Create a POSIX.1b interval timer. */
 596
 597 SYSCALL_DEFINE3(timer_create, const clockid_t, which_clock,
 598                 struct sigevent __user *, timer_event_spec,
 599                 timer_t __user *, created_timer_id)
 600 {
 601         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
 602         struct k_itimer *new_timer;
 603         int error, new_timer_id;
 604         sigevent_t event;
 605         int it_id_set = IT_ID_NOT_SET;
 606
 607         if (!kc)
 608                 return -EINVAL;
 609         if (!kc->timer_create)
 610                 return -EOPNOTSUPP;
 611
 612         new_timer = alloc_posix_timer();
 613         if (unlikely(!new_timer))
 614                 return -EAGAIN;
 615
 616         spin_lock_init(&new_timer->it_lock);
 617         new_timer_id = posix_timer_add(new_timer);
 618         if (new_timer_id < 0) {
 619                 error = new_timer_id;
 620                 goto out;
 621         }
 622
 623         it_id_set = IT_ID_SET;
 624         new_timer->it_id = (timer_t) new_timer_id;
 625         new_timer->it_clock = which_clock;
 626         new_timer->it_overrun = -1;
 627
 628         if (timer_event_spec) {
 629                 if (copy_from_user(&event, timer_event_spec, sizeof (event))) {
 630                         error = -EFAULT;
 631                         goto out;
 632                 }
 633                 rcu_read_lock();
 634                 new_timer->it_pid = get_pid(good_sigevent(&event));
 635                 rcu_read_unlock();
 636                 if (!new_timer->it_pid) {
 637                         error = -EINVAL;
 638                         goto out;
 639                 }
 640         } else {
 641                 memset(&event.sigev_value, 0, sizeof(event.sigev_value));
 642                 event.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
 643                 event.sigev_signo = SIGALRM;
 644                 event.sigev_value.sival_int = new_timer->it_id;
 645                 new_timer->it_pid = get_pid(task_tgid(current));
 646         }
 647
 648         new_timer->it_sigev_notify     = event.sigev_notify;
 649         new_timer->sigq->info.si_signo = event.sigev_signo;
 650         new_timer->sigq->info.si_value = event.sigev_value;
 651         new_timer->sigq->info.si_tid   = new_timer->it_id;
 652         new_timer->sigq->info.si_code  = SI_TIMER;
 653
 654         if (copy_to_user(created_timer_id,
 655                          &new_timer_id, sizeof (new_timer_id))) {
 656                 error = -EFAULT;
 657                 goto out;
 658         }
 659
 660         error = kc->timer_create(new_timer);
 661         if (error)
 662                 goto out;
 663
 664         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
 665         new_timer->it_signal = current->signal;
 666         list_add(&new_timer->list, &current->signal->posix_timers);
 667         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
 668
 669         return 0;
 670         /*
 671          * In the case of the timer belonging to another task, after
 672          * the task is unlocked, the timer is owned by the other task
 673          * and may cease to exist at any time.  Don't use or modify
 674          * new_timer after the unlock call.
 675          */
 676 out:
 677         release_posix_timer(new_timer, it_id_set);
 678         return error;
 679 }
 680
 681 /*
 682  * Locking issues: We need to protect the result of the id look up until
 683  * we get the timer locked down so it is not deleted under us.  The
 684  * removal is done under the idr spinlock so we use that here to bridge
 685  * the find to the timer lock.  To avoid a dead lock, the timer id MUST
 686  * be release with out holding the timer lock.
 687  */
 688 static struct k_itimer *__lock_timer(timer_t timer_id, unsigned long *flags)
 689 {
 690         struct k_itimer *timr;
 691
 692         /*
 693          * timer_t could be any type >= int and we want to make sure any
 694          * @timer_id outside positive int range fails lookup.
 695          */
 696         if ((unsigned long long)timer_id > INT_MAX)
 697                 return NULL;
 698
 699         rcu_read_lock();
 700         timr = posix_timer_by_id(timer_id);
 701         if (timr) {
 702                 spin_lock_irqsave(&timr->it_lock, *flags);
 703                 if (timr->it_signal == current->signal) {
 704                         rcu_read_unlock();
 705                         return timr;
 706                 }
 707                 spin_unlock_irqrestore(&timr->it_lock, *flags);
 708         }
 709         rcu_read_unlock();
 710
 711         return NULL;
 712 }
 713
 714 /*
 715  * Get the time remaining on a POSIX.1b interval timer.  This function
 716  * is ALWAYS called with spin_lock_irq on the timer, thus it must not
 717  * mess with irq.
 718  *
 719  * We have a couple of messes to clean up here.  First there is the case
 720  * of a timer that has a requeue pending.  These timers should appear to
 721  * be in the timer list with an expiry as if we were to requeue them
 722  * now.
 723  *
 724  * The second issue is the SIGEV_NONE timer which may be active but is
 725  * not really ever put in the timer list (to save system resources).
 726  * This timer may be expired, and if so, we will do it here.  Otherwise
 727  * it is the same as a requeue pending timer WRT to what we should
 728  * report.
 729  */
 730 static void
 731 common_timer_get(struct k_itimer *timr, struct itimerspec *cur_setting)
 732 {
 733         ktime_t now, remaining, iv;
 734         struct hrtimer *timer = &timr->it.real.timer;
 735
 736         memset(cur_setting, 0, sizeof(struct itimerspec));
 737
 738         iv = timr->it.real.interval;
 739
 740         /* interval timer ? */
 741         if (iv.tv64)
 742                 cur_setting->it_interval = ktime_to_timespec(iv);
 743         else if (!hrtimer_active(timer) &&
 744                  (timr->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) != SIGEV_NONE)
 745                 return;
 746
 747         now = timer->base->get_time();
 748
 749         /*
 750          * When a requeue is pending or this is a SIGEV_NONE
 751          * timer move the expiry time forward by intervals, so
 752          * expiry is > now.
 753          */
 754         if (iv.tv64 && (timr->it_requeue_pending & REQUEUE_PENDING ||
 755             (timr->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) == SIGEV_NONE))
 756                 timr->it_overrun += (unsigned int) hrtimer_forward(timer, now, iv);
 757
 758         remaining = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), now);
 759         /* Return 0 only, when the timer is expired and not pending */
 760         if (remaining.tv64 <= 0) {
 761                 /*
 762                  * A single shot SIGEV_NONE timer must return 0, when
 763                  * it is expired !
 764                  */
 765                 if ((timr->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) != SIGEV_NONE)
 766                         cur_setting->it_value.tv_nsec = 1;
 767         } else
 768                 cur_setting->it_value = ktime_to_timespec(remaining);
 769 }
 770
 771 /* Get the time remaining on a POSIX.1b interval timer. */
 772 SYSCALL_DEFINE2(timer_gettime, timer_t, timer_id,
 773                 struct itimerspec __user *, setting)
 774 {
 775         struct itimerspec cur_setting;
 776         struct k_itimer *timr;
 777         struct k_clock *kc;
 778         unsigned long flags;
 779         int ret = 0;
 780
 781         timr = lock_timer(timer_id, &flags);
 782         if (!timr)
 783                 return -EINVAL;
 784
 785         kc = clockid_to_kclock(timr->it_clock);
 786         if (WARN_ON_ONCE(!kc || !kc->timer_get))
 787                 ret = -EINVAL;
 788         else
 789                 kc->timer_get(timr, &cur_setting);
 790
 791         unlock_timer(timr, flags);
 792
 793         if (!ret && copy_to_user(setting, &cur_setting, sizeof (cur_setting)))
 794                 return -EFAULT;
 795
 796         return ret;
 797 }
 798
 799 /*
 800  * Get the number of overruns of a POSIX.1b interval timer.  This is to
 801  * be the overrun of the timer last delivered.  At the same time we are
 802  * accumulating overruns on the next timer.  The overrun is frozen when
 803  * the signal is delivered, either at the notify time (if the info block
 804  * is not queued) or at the actual delivery time (as we are informed by
 805  * the call back to do_schedule_next_timer().  So all we need to do is
 806  * to pick up the frozen overrun.
 807  */
 808 SYSCALL_DEFINE1(timer_getoverrun, timer_t, timer_id)
 809 {
 810         struct k_itimer *timr;
 811         int overrun;
 812         unsigned long flags;
 813
 814         timr = lock_timer(timer_id, &flags);
 815         if (!timr)
 816                 return -EINVAL;
 817
 818         overrun = timr->it_overrun_last;
 819         unlock_timer(timr, flags);
 820
 821         return overrun;
 822 }
 823
 824 /*
 825  * Protected by RCU!
 826  */
 827 static void timer_wait_for_callback(struct k_clock *kc, struct k_itimer *timr)
 828 {
 829 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT_FULL
 830         if (kc->timer_set == common_timer_set)
 831                 hrtimer_wait_for_timer(&timr->it.real.timer);
 832         else
 833                 /* FIXME: Whacky hack for posix-cpu-timers */
 834                 schedule_timeout(1);
 835 #endif
 836 }
 837
 838 /* Set a POSIX.1b interval timer. */
 839 /* timr->it_lock is taken. */
 840 static int
 841 common_timer_set(struct k_itimer *timr, int flags,
 842                  struct itimerspec *new_setting, struct itimerspec *old_setting)
 843 {
 844         struct hrtimer *timer = &timr->it.real.timer;
 845         enum hrtimer_mode mode;
 846
 847         if (old_setting)
 848                 common_timer_get(timr, old_setting);
 849
 850         /* disable the timer */
 851         timr->it.real.interval.tv64 = 0;
 852         /*
 853          * careful here.  If smp we could be in the "fire" routine which will
 854          * be spinning as we hold the lock.  But this is ONLY an SMP issue.
 855          */
 856         if (hrtimer_try_to_cancel(timer) < 0)
 857                 return TIMER_RETRY;
 858
 859         timr->it_requeue_pending = (timr->it_requeue_pending + 2) &
 860                 ~REQUEUE_PENDING;
 861         timr->it_overrun_last = 0;
 862
 863         /* switch off the timer when it_value is zero */
 864         if (!new_setting->it_value.tv_sec && !new_setting->it_value.tv_nsec)
 865                 return 0;
 866
 867         mode = flags & TIMER_ABSTIME ? HRTIMER_MODE_ABS : HRTIMER_MODE_REL;
 868         hrtimer_init(&timr->it.real.timer, timr->it_clock, mode);
 869         timr->it.real.timer.function = posix_timer_fn;
 870
 871         hrtimer_set_expires(timer, timespec_to_ktime(new_setting->it_value));
 872
 873         /* Convert interval */
 874         timr->it.real.interval = timespec_to_ktime(new_setting->it_interval);
 875
 876         /* SIGEV_NONE timers are not queued ! See common_timer_get */
 877         if (((timr->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) == SIGEV_NONE)) {
 878                 /* Setup correct expiry time for relative timers */
 879                 if (mode == HRTIMER_MODE_REL) {
 880                         hrtimer_add_expires(timer, timer->base->get_time());
 881                 }
 882                 return 0;
 883         }
 884
 885         hrtimer_start_expires(timer, mode);
 886         return 0;
 887 }
 888
 889 /* Set a POSIX.1b interval timer */
 890 SYSCALL_DEFINE4(timer_settime, timer_t, timer_id, int, flags,
 891                 const struct itimerspec __user *, new_setting,
 892                 struct itimerspec __user *, old_setting)
 893 {
 894         struct k_itimer *timr;
 895         struct itimerspec new_spec, old_spec;
 896         int error = 0;
 897         unsigned long flag;
 898         struct itimerspec *rtn = old_setting ? &old_spec : NULL;
 899         struct k_clock *kc;
 900
 901         if (!new_setting)
 902                 return -EINVAL;
 903
 904         if (copy_from_user(&new_spec, new_setting, sizeof (new_spec)))
 905                 return -EFAULT;
 906
 907         if (!timespec_valid(&new_spec.it_interval) ||
 908             !timespec_valid(&new_spec.it_value))
 909                 return -EINVAL;
 910 retry:
 911         timr = lock_timer(timer_id, &flag);
 912         if (!timr)
 913                 return -EINVAL;
 914
 915         rcu_read_lock();
 916         kc = clockid_to_kclock(timr->it_clock);
 917         if (WARN_ON_ONCE(!kc || !kc->timer_set))
 918                 error = -EINVAL;
 919         else
 920                 error = kc->timer_set(timr, flags, &new_spec, rtn);
 921
 922         unlock_timer(timr, flag);
 923         if (error == TIMER_RETRY) {
 924                 timer_wait_for_callback(kc, timr);
 925                 rtn = NULL;     // We already got the old time...
 926                 rcu_read_unlock();
 927                 goto retry;
 928         }
 929         rcu_read_unlock();
 930
 931         if (old_setting && !error &&
 932             copy_to_user(old_setting, &old_spec, sizeof (old_spec)))
 933                 error = -EFAULT;
 934
 935         return error;
 936 }
 937
 938 static int common_timer_del(struct k_itimer *timer)
 939 {
 940         timer->it.real.interval.tv64 = 0;
 941
 942         if (hrtimer_try_to_cancel(&timer->it.real.timer) < 0)
 943                 return TIMER_RETRY;
 944         return 0;
 945 }
 946
 947 static inline int timer_delete_hook(struct k_itimer *timer)
 948 {
 949         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(timer->it_clock);
 950
 951         if (WARN_ON_ONCE(!kc || !kc->timer_del))
 952                 return -EINVAL;
 953         return kc->timer_del(timer);
 954 }
 955
 956 /* Delete a POSIX.1b interval timer. */
 957 SYSCALL_DEFINE1(timer_delete, timer_t, timer_id)
 958 {
 959         struct k_itimer *timer;
 960         unsigned long flags;
 961
 962 retry_delete:
 963         timer = lock_timer(timer_id, &flags);
 964         if (!timer)
 965                 return -EINVAL;
 966
 967         rcu_read_lock();
 968         if (timer_delete_hook(timer) == TIMER_RETRY) {
 969                 unlock_timer(timer, flags);
 970                 timer_wait_for_callback(clockid_to_kclock(timer->it_clock),
 971                                         timer);
 972                 rcu_read_unlock();
 973                 goto retry_delete;
 974         }
 975         rcu_read_unlock();
 976
 977         spin_lock(&current->sighand->siglock);
 978         list_del(&timer->list);
 979         spin_unlock(&current->sighand->siglock);
 980         /*
 981          * This keeps any tasks waiting on the spin lock from thinking
 982          * they got something (see the lock code above).
 983          */
 984         timer->it_signal = NULL;
 985
 986         unlock_timer(timer, flags);
 987         release_posix_timer(timer, IT_ID_SET);
 988         return 0;
 989 }
 990
 991 /*
 992  * return timer owned by the process, used by exit_itimers
 993  */
 994 static void itimer_delete(struct k_itimer *timer)
 995 {
 996         unsigned long flags;
 997
 998 retry_delete:
 999         spin_lock_irqsave(&timer->it_lock, flags);
1000
1001         /* On RT we can race with a deletion */
1002         if (!timer->it_signal) {
1003                 unlock_timer(timer, flags);
1004                 return;
1005         }
1006
1007         if (timer_delete_hook(timer) == TIMER_RETRY) {
1008                 rcu_read_lock();
1009                 unlock_timer(timer, flags);
1010                 timer_wait_for_callback(clockid_to_kclock(timer->it_clock),
1011                                         timer);
1012                 rcu_read_unlock();
1013                 goto retry_delete;
1014         }
1015         list_del(&timer->list);
1016         /*
1017          * This keeps any tasks waiting on the spin lock from thinking
1018          * they got something (see the lock code above).
1019          */
1020         timer->it_signal = NULL;
1021
1022         unlock_timer(timer, flags);
1023         release_posix_timer(timer, IT_ID_SET);
1024 }
1025
1026 /*
1027  * This is called by do_exit or de_thread, only when there are no more
1028  * references to the shared signal_struct.
1029  */
1030 void exit_itimers(struct signal_struct *sig)
1031 {
1032         struct k_itimer *tmr;
1033
1034         while (!list_empty(&sig->posix_timers)) {
1035                 tmr = list_entry(sig->posix_timers.next, struct k_itimer, list);
1036                 itimer_delete(tmr);
1037         }
1038 }
1039
1040 SYSCALL_DEFINE2(clock_settime, const clockid_t, which_clock,
1041                 const struct timespec __user *, tp)
1042 {
1043         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1044         struct timespec new_tp;
1045
1046         if (!kc || !kc->clock_set)
1047                 return -EINVAL;
1048
1049         if (copy_from_user(&new_tp, tp, sizeof (*tp)))
1050                 return -EFAULT;
1051
1052         return kc->clock_set(which_clock, &new_tp);
1053 }
1054
1055 SYSCALL_DEFINE2(clock_gettime, const clockid_t, which_clock,
1056                 struct timespec __user *,tp)
1057 {
1058         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1059         struct timespec kernel_tp;
1060         int error;
1061
1062         if (!kc)
1063                 return -EINVAL;
1064
1065         error = kc->clock_get(which_clock, &kernel_tp);
1066
1067         if (!error && copy_to_user(tp, &kernel_tp, sizeof (kernel_tp)))
1068                 error = -EFAULT;
1069
1070         return error;
1071 }
1072
1073 SYSCALL_DEFINE2(clock_adjtime, const clockid_t, which_clock,
1074                 struct timex __user *, utx)
1075 {
1076         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1077         struct timex ktx;
1078         int err;
1079
1080         if (!kc)
1081                 return -EINVAL;
1082         if (!kc->clock_adj)
1083                 return -EOPNOTSUPP;
1084
1085         if (copy_from_user(&ktx, utx, sizeof(ktx)))
1086                 return -EFAULT;
1087
1088         err = kc->clock_adj(which_clock, &ktx);
1089
1090         if (err >= 0 && copy_to_user(utx, &ktx, sizeof(ktx)))
1091                 return -EFAULT;
1092
1093         return err;
1094 }
1095
1096 SYSCALL_DEFINE2(clock_getres, const clockid_t, which_clock,
1097                 struct timespec __user *, tp)
1098 {
1099         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1100         struct timespec rtn_tp;
1101         int error;
1102
1103         if (!kc)
1104                 return -EINVAL;
1105
1106         error = kc->clock_getres(which_clock, &rtn_tp);
1107
1108         if (!error && tp && copy_to_user(tp, &rtn_tp, sizeof (rtn_tp)))
1109                 error = -EFAULT;
1110
1111         return error;
1112 }
1113
1114 /*
1115  * nanosleep for monotonic and realtime clocks
1116  */
1117 static int common_nsleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1118                          struct timespec *tsave, struct timespec __user *rmtp)
1119 {
1120         return hrtimer_nanosleep(tsave, rmtp, flags & TIMER_ABSTIME ?
1121                                  HRTIMER_MODE_ABS : HRTIMER_MODE_REL,
1122                                  which_clock);
1123 }
1124
1125 SYSCALL_DEFINE4(clock_nanosleep, const clockid_t, which_clock, int, flags,
1126                 const struct timespec __user *, rqtp,
1127                 struct timespec __user *, rmtp)
1128 {
1129         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1130         struct timespec t;
1131
1132         if (!kc)
1133                 return -EINVAL;
1134         if (!kc->nsleep)
1135                 return -ENANOSLEEP_NOTSUP;
1136
1137         if (copy_from_user(&t, rqtp, sizeof (struct timespec)))
1138                 return -EFAULT;
1139
1140         if (!timespec_valid(&t))
1141                 return -EINVAL;
1142
1143         return kc->nsleep(which_clock, flags, &t, rmtp);
1144 }
1145
1146 /*
1147  * This will restart clock_nanosleep. This is required only by
1148  * compat_clock_nanosleep_restart for now.
1149  */
1150 long clock_nanosleep_restart(struct restart_block *restart_block)
1151 {
1152         clockid_t which_clock = restart_block->nanosleep.clockid;
1153         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1154
1155         if (WARN_ON_ONCE(!kc || !kc->nsleep_restart))
1156                 return -EINVAL;
1157
1158         return kc->nsleep_restart(restart_block);
1159 }