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 static int posix_get_hrtimer_res(clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
 276 {
 277         tp->tv_sec = 0;
 278         tp->tv_nsec = hrtimer_resolution;
 279         return 0;
 280 }
 281
 282 /*
 283  * Initialize everything, well, just everything in Posix clocks/timers ;)
 284  */
 285 static __init int init_posix_timers(void)
 286 {
 287         struct k_clock clock_realtime = {
 288                 .clock_getres   = posix_get_hrtimer_res,
 289                 .clock_get      = posix_clock_realtime_get,
 290                 .clock_set      = posix_clock_realtime_set,
 291                 .clock_adj      = posix_clock_realtime_adj,
 292                 .nsleep         = common_nsleep,
 293                 .nsleep_restart = hrtimer_nanosleep_restart,
 294                 .timer_create   = common_timer_create,
 295                 .timer_set      = common_timer_set,
 296                 .timer_get      = common_timer_get,
 297                 .timer_del      = common_timer_del,
 298         };
 299         struct k_clock clock_monotonic = {
 300                 .clock_getres   = posix_get_hrtimer_res,
 301                 .clock_get      = posix_ktime_get_ts,
 302                 .nsleep         = common_nsleep,
 303                 .nsleep_restart = hrtimer_nanosleep_restart,
 304                 .timer_create   = common_timer_create,
 305                 .timer_set      = common_timer_set,
 306                 .timer_get      = common_timer_get,
 307                 .timer_del      = common_timer_del,
 308         };
 309         struct k_clock clock_monotonic_raw = {
 310                 .clock_getres   = posix_get_hrtimer_res,
 311                 .clock_get      = posix_get_monotonic_raw,
 312         };
 313         struct k_clock clock_realtime_coarse = {
 314                 .clock_getres   = posix_get_coarse_res,
 315                 .clock_get      = posix_get_realtime_coarse,
 316         };
 317         struct k_clock clock_monotonic_coarse = {
 318                 .clock_getres   = posix_get_coarse_res,
 319                 .clock_get      = posix_get_monotonic_coarse,
 320         };
 321         struct k_clock clock_tai = {
 322                 .clock_getres   = posix_get_hrtimer_res,
 323                 .clock_get      = posix_get_tai,
 324                 .nsleep         = common_nsleep,
 325                 .nsleep_restart = hrtimer_nanosleep_restart,
 326                 .timer_create   = common_timer_create,
 327                 .timer_set      = common_timer_set,
 328                 .timer_get      = common_timer_get,
 329                 .timer_del      = common_timer_del,
 330         };
 331         struct k_clock clock_boottime = {
 332                 .clock_getres   = posix_get_hrtimer_res,
 333                 .clock_get      = posix_get_boottime,
 334                 .nsleep         = common_nsleep,
 335                 .nsleep_restart = hrtimer_nanosleep_restart,
 336                 .timer_create   = common_timer_create,
 337                 .timer_set      = common_timer_set,
 338                 .timer_get      = common_timer_get,
 339                 .timer_del      = common_timer_del,
 340         };
 341
 342         posix_timers_register_clock(CLOCK_REALTIME, &clock_realtime);
 343         posix_timers_register_clock(CLOCK_MONOTONIC, &clock_monotonic);
 344         posix_timers_register_clock(CLOCK_MONOTONIC_RAW, &clock_monotonic_raw);
 345         posix_timers_register_clock(CLOCK_REALTIME_COARSE, &clock_realtime_coarse);
 346         posix_timers_register_clock(CLOCK_MONOTONIC_COARSE, &clock_monotonic_coarse);
 347         posix_timers_register_clock(CLOCK_BOOTTIME, &clock_boottime);
 348         posix_timers_register_clock(CLOCK_TAI, &clock_tai);
 349
 350         posix_timers_cache = kmem_cache_create("posix_timers_cache",
 351                                         sizeof (struct k_itimer), 0, SLAB_PANIC,
 352                                         NULL);
 353         return 0;
 354 }
 355
 356 __initcall(init_posix_timers);
 357
 358 static void schedule_next_timer(struct k_itimer *timr)
 359 {
 360         struct hrtimer *timer = &timr->it.real.timer;
 361
 362         if (timr->it.real.interval.tv64 == 0)
 363                 return;
 364
 365         timr->it_overrun += (unsigned int) hrtimer_forward(timer,
 366                                                 timer->base->get_time(),
 367                                                 timr->it.real.interval);
 368
 369         timr->it_overrun_last = timr->it_overrun;
 370         timr->it_overrun = -1;
 371         ++timr->it_requeue_pending;
 372         hrtimer_restart(timer);
 373 }
 374
 375 /*
 376  * This function is exported for use by the signal deliver code.  It is
 377  * called just prior to the info block being released and passes that
 378  * block to us.  It's function is to update the overrun entry AND to
 379  * restart the timer.  It should only be called if the timer is to be
 380  * restarted (i.e. we have flagged this in the sys_private entry of the
 381  * info block).
 382  *
 383  * To protect against the timer going away while the interrupt is queued,
 384  * we require that the it_requeue_pending flag be set.
 385  */
 386 void do_schedule_next_timer(struct siginfo *info)
 387 {
 388         struct k_itimer *timr;
 389         unsigned long flags;
 390
 391         timr = lock_timer(info->si_tid, &flags);
 392
 393         if (timr && timr->it_requeue_pending == info->si_sys_private) {
 394                 if (timr->it_clock < 0)
 395                         posix_cpu_timer_schedule(timr);
 396                 else
 397                         schedule_next_timer(timr);
 398
 399                 info->si_overrun += timr->it_overrun_last;
 400         }
 401
 402         if (timr)
 403                 unlock_timer(timr, flags);
 404 }
 405
 406 int posix_timer_event(struct k_itimer *timr, int si_private)
 407 {
 408         struct task_struct *task;
 409         int shared, ret = -1;
 410         /*
 411          * FIXME: if ->sigq is queued we can race with
 412          * dequeue_signal()->do_schedule_next_timer().
 413          *
 414          * If dequeue_signal() sees the "right" value of
 415          * si_sys_private it calls do_schedule_next_timer().
 416          * We re-queue ->sigq and drop ->it_lock().
 417          * do_schedule_next_timer() locks the timer
 418          * and re-schedules it while ->sigq is pending.
 419          * Not really bad, but not that we want.
 420          */
 421         timr->sigq->info.si_sys_private = si_private;
 422
 423         rcu_read_lock();
 424         task = pid_task(timr->it_pid, PIDTYPE_PID);
 425         if (task) {
 426                 shared = !(timr->it_sigev_notify & SIGEV_THREAD_ID);
 427                 ret = send_sigqueue(timr->sigq, task, shared);
 428         }
 429         rcu_read_unlock();
 430         /* If we failed to send the signal the timer stops. */
 431         return ret > 0;
 432 }
 433 EXPORT_SYMBOL_GPL(posix_timer_event);
 434
 435 /*
 436  * This function gets called when a POSIX.1b interval timer expires.  It
 437  * is used as a callback from the kernel internal timer.  The
 438  * run_timer_list code ALWAYS calls with interrupts on.
 439
 440  * This code is for CLOCK_REALTIME* and CLOCK_MONOTONIC* timers.
 441  */
 442 static enum hrtimer_restart posix_timer_fn(struct hrtimer *timer)
 443 {
 444         struct k_itimer *timr;
 445         unsigned long flags;
 446         int si_private = 0;
 447         enum hrtimer_restart ret = HRTIMER_NORESTART;
 448
 449         timr = container_of(timer, struct k_itimer, it.real.timer);
 450         spin_lock_irqsave(&timr->it_lock, flags);
 451
 452         if (timr->it.real.interval.tv64 != 0)
 453                 si_private = ++timr->it_requeue_pending;
 454
 455         if (posix_timer_event(timr, si_private)) {
 456                 /*
 457                  * signal was not sent because of sig_ignor
 458                  * we will not get a call back to restart it AND
 459                  * it should be restarted.
 460                  */
 461                 if (timr->it.real.interval.tv64 != 0) {
 462                         ktime_t now = hrtimer_cb_get_time(timer);
 463
 464                         /*
 465                          * FIXME: What we really want, is to stop this
 466                          * timer completely and restart it in case the
 467                          * SIG_IGN is removed. This is a non trivial
 468                          * change which involves sighand locking
 469                          * (sigh !), which we don't want to do late in
 470                          * the release cycle.
 471                          *
 472                          * For now we just let timers with an interval
 473                          * less than a jiffie expire every jiffie to
 474                          * avoid softirq starvation in case of SIG_IGN
 475                          * and a very small interval, which would put
 476                          * the timer right back on the softirq pending
 477                          * list. By moving now ahead of time we trick
 478                          * hrtimer_forward() to expire the timer
 479                          * later, while we still maintain the overrun
 480                          * accuracy, but have some inconsistency in
 481                          * the timer_gettime() case. This is at least
 482                          * better than a starved softirq. A more
 483                          * complex fix which solves also another related
 484                          * inconsistency is already in the pipeline.
 485                          */
 486 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
 487                         {
 488                                 ktime_t kj = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC / HZ);
 489
 490                                 if (timr->it.real.interval.tv64 < kj.tv64)
 491                                         now = ktime_add(now, kj);
 492                         }
 493 #endif
 494                         timr->it_overrun += (unsigned int)
 495                                 hrtimer_forward(timer, now,
 496                                                 timr->it.real.interval);
 497                         ret = HRTIMER_RESTART;
 498                         ++timr->it_requeue_pending;
 499                 }
 500         }
 501
 502         unlock_timer(timr, flags);
 503         return ret;
 504 }
 505
 506 static struct pid *good_sigevent(sigevent_t * event)
 507 {
 508         struct task_struct *rtn = current->group_leader;
 509         int sig = event->sigev_signo;
 510
 511         if ((event->sigev_notify & SIGEV_THREAD_ID ) &&
 512                 (!(rtn = find_task_by_vpid(event->sigev_notify_thread_id)) ||
 513                  !same_thread_group(rtn, current) ||
 514                  (event->sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) != SIGEV_SIGNAL))
 515                 return NULL;
 516
 517         if (((event->sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) != SIGEV_NONE) &&
 518             (sig <= 0 || sig > SIGRTMAX || sig_kernel_only(sig) ||
 519              sig_kernel_coredump(sig)))
 520                 return NULL;
 521
 522         return task_pid(rtn);
 523 }
 524
 525 void posix_timers_register_clock(const clockid_t clock_id,
 526                                  struct k_clock *new_clock)
 527 {
 528         if ((unsigned) clock_id >= MAX_CLOCKS) {
 529                 printk(KERN_WARNING "POSIX clock register failed for clock_id %d\n",
 530                        clock_id);
 531                 return;
 532         }
 533
 534         if (!new_clock->clock_get) {
 535                 printk(KERN_WARNING "POSIX clock id %d lacks clock_get()\n",
 536                        clock_id);
 537                 return;
 538         }
 539         if (!new_clock->clock_getres) {
 540                 printk(KERN_WARNING "POSIX clock id %d lacks clock_getres()\n",
 541                        clock_id);
 542                 return;
 543         }
 544
 545         posix_clocks[clock_id] = *new_clock;
 546 }
 547 EXPORT_SYMBOL_GPL(posix_timers_register_clock);
 548
 549 static struct k_itimer * alloc_posix_timer(void)
 550 {
 551         struct k_itimer *tmr;
 552         tmr = kmem_cache_zalloc(posix_timers_cache, GFP_KERNEL);
 553         if (!tmr)
 554                 return tmr;
 555         if (unlikely(!(tmr->sigq = sigqueue_alloc()))) {
 556                 kmem_cache_free(posix_timers_cache, tmr);
 557                 return NULL;
 558         }
 559         memset(&tmr->sigq->info, 0, sizeof(siginfo_t));
 560         return tmr;
 561 }
 562
 563 static void k_itimer_rcu_free(struct rcu_head *head)
 564 {
 565         struct k_itimer *tmr = container_of(head, struct k_itimer, it.rcu);
 566
 567         kmem_cache_free(posix_timers_cache, tmr);
 568 }
 569
 570 #define IT_ID_SET       1
 571 #define IT_ID_NOT_SET   0
 572 static void release_posix_timer(struct k_itimer *tmr, int it_id_set)
 573 {
 574         if (it_id_set) {
 575                 unsigned long flags;
 576                 spin_lock_irqsave(&hash_lock, flags);
 577                 hlist_del_rcu(&tmr->t_hash);
 578                 spin_unlock_irqrestore(&hash_lock, flags);
 579         }
 580         put_pid(tmr->it_pid);
 581         sigqueue_free(tmr->sigq);
 582         call_rcu(&tmr->it.rcu, k_itimer_rcu_free);
 583 }
 584
 585 static struct k_clock *clockid_to_kclock(const clockid_t id)
 586 {
 587         if (id < 0)
 588                 return (id & CLOCKFD_MASK) == CLOCKFD ?
 589                         &clock_posix_dynamic : &clock_posix_cpu;
 590
 591         if (id >= MAX_CLOCKS || !posix_clocks[id].clock_getres)
 592                 return NULL;
 593         return &posix_clocks[id];
 594 }
 595
 596 static int common_timer_create(struct k_itimer *new_timer)
 597 {
 598         hrtimer_init(&new_timer->it.real.timer, new_timer->it_clock, 0);
 599         return 0;
 600 }
 601
 602 /* Create a POSIX.1b interval timer. */
 603
 604 SYSCALL_DEFINE3(timer_create, const clockid_t, which_clock,
 605                 struct sigevent __user *, timer_event_spec,
 606                 timer_t __user *, created_timer_id)
 607 {
 608         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
 609         struct k_itimer *new_timer;
 610         int error, new_timer_id;
 611         sigevent_t event;
 612         int it_id_set = IT_ID_NOT_SET;
 613
 614         if (!kc)
 615                 return -EINVAL;
 616         if (!kc->timer_create)
 617                 return -EOPNOTSUPP;
 618
 619         new_timer = alloc_posix_timer();
 620         if (unlikely(!new_timer))
 621                 return -EAGAIN;
 622
 623         spin_lock_init(&new_timer->it_lock);
 624         new_timer_id = posix_timer_add(new_timer);
 625         if (new_timer_id < 0) {
 626                 error = new_timer_id;
 627                 goto out;
 628         }
 629
 630         it_id_set = IT_ID_SET;
 631         new_timer->it_id = (timer_t) new_timer_id;
 632         new_timer->it_clock = which_clock;
 633         new_timer->it_overrun = -1;
 634
 635         if (timer_event_spec) {
 636                 if (copy_from_user(&event, timer_event_spec, sizeof (event))) {
 637                         error = -EFAULT;
 638                         goto out;
 639                 }
 640                 rcu_read_lock();
 641                 new_timer->it_pid = get_pid(good_sigevent(&event));
 642                 rcu_read_unlock();
 643                 if (!new_timer->it_pid) {
 644                         error = -EINVAL;
 645                         goto out;
 646                 }
 647         } else {
 648                 memset(&event.sigev_value, 0, sizeof(event.sigev_value));
 649                 event.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
 650                 event.sigev_signo = SIGALRM;
 651                 event.sigev_value.sival_int = new_timer->it_id;
 652                 new_timer->it_pid = get_pid(task_tgid(current));
 653         }
 654
 655         new_timer->it_sigev_notify     = event.sigev_notify;
 656         new_timer->sigq->info.si_signo = event.sigev_signo;
 657         new_timer->sigq->info.si_value = event.sigev_value;
 658         new_timer->sigq->info.si_tid   = new_timer->it_id;
 659         new_timer->sigq->info.si_code  = SI_TIMER;
 660
 661         if (copy_to_user(created_timer_id,
 662                          &new_timer_id, sizeof (new_timer_id))) {
 663                 error = -EFAULT;
 664                 goto out;
 665         }
 666
 667         error = kc->timer_create(new_timer);
 668         if (error)
 669                 goto out;
 670
 671         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
 672         new_timer->it_signal = current->signal;
 673         list_add(&new_timer->list, &current->signal->posix_timers);
 674         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
 675
 676         return 0;
 677         /*
 678          * In the case of the timer belonging to another task, after
 679          * the task is unlocked, the timer is owned by the other task
 680          * and may cease to exist at any time.  Don't use or modify
 681          * new_timer after the unlock call.
 682          */
 683 out:
 684         release_posix_timer(new_timer, it_id_set);
 685         return error;
 686 }
 687
 688 /*
 689  * Locking issues: We need to protect the result of the id look up until
 690  * we get the timer locked down so it is not deleted under us.  The
 691  * removal is done under the idr spinlock so we use that here to bridge
 692  * the find to the timer lock.  To avoid a dead lock, the timer id MUST
 693  * be release with out holding the timer lock.
 694  */
 695 static struct k_itimer *__lock_timer(timer_t timer_id, unsigned long *flags)
 696 {
 697         struct k_itimer *timr;
 698
 699         /*
 700          * timer_t could be any type >= int and we want to make sure any
 701          * @timer_id outside positive int range fails lookup.
 702          */
 703         if ((unsigned long long)timer_id > INT_MAX)
 704                 return NULL;
 705
 706         rcu_read_lock();
 707         timr = posix_timer_by_id(timer_id);
 708         if (timr) {
 709                 spin_lock_irqsave(&timr->it_lock, *flags);
 710                 if (timr->it_signal == current->signal) {
 711                         rcu_read_unlock();
 712                         return timr;
 713                 }
 714                 spin_unlock_irqrestore(&timr->it_lock, *flags);
 715         }
 716         rcu_read_unlock();
 717
 718         return NULL;
 719 }
 720
 721 /*
 722  * Get the time remaining on a POSIX.1b interval timer.  This function
 723  * is ALWAYS called with spin_lock_irq on the timer, thus it must not
 724  * mess with irq.
 725  *
 726  * We have a couple of messes to clean up here.  First there is the case
 727  * of a timer that has a requeue pending.  These timers should appear to
 728  * be in the timer list with an expiry as if we were to requeue them
 729  * now.
 730  *
 731  * The second issue is the SIGEV_NONE timer which may be active but is
 732  * not really ever put in the timer list (to save system resources).
 733  * This timer may be expired, and if so, we will do it here.  Otherwise
 734  * it is the same as a requeue pending timer WRT to what we should
 735  * report.
 736  */
 737 static void
 738 common_timer_get(struct k_itimer *timr, struct itimerspec *cur_setting)
 739 {
 740         ktime_t now, remaining, iv;
 741         struct hrtimer *timer = &timr->it.real.timer;
 742
 743         memset(cur_setting, 0, sizeof(struct itimerspec));
 744
 745         iv = timr->it.real.interval;
 746
 747         /* interval timer ? */
 748         if (iv.tv64)
 749                 cur_setting->it_interval = ktime_to_timespec(iv);
 750         else if (!hrtimer_active(timer) &&
 751                  (timr->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) != SIGEV_NONE)
 752                 return;
 753
 754         now = timer->base->get_time();
 755
 756         /*
 757          * When a requeue is pending or this is a SIGEV_NONE
 758          * timer move the expiry time forward by intervals, so
 759          * expiry is > now.
 760          */
 761         if (iv.tv64 && (timr->it_requeue_pending & REQUEUE_PENDING ||
 762             (timr->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) == SIGEV_NONE))
 763                 timr->it_overrun += (unsigned int) hrtimer_forward(timer, now, iv);
 764
 765         remaining = __hrtimer_expires_remaining_adjusted(timer, now);
 766         /* Return 0 only, when the timer is expired and not pending */
 767         if (remaining.tv64 <= 0) {
 768                 /*
 769                  * A single shot SIGEV_NONE timer must return 0, when
 770                  * it is expired !
 771                  */
 772                 if ((timr->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) != SIGEV_NONE)
 773                         cur_setting->it_value.tv_nsec = 1;
 774         } else
 775                 cur_setting->it_value = ktime_to_timespec(remaining);
 776 }
 777
 778 /* Get the time remaining on a POSIX.1b interval timer. */
 779 SYSCALL_DEFINE2(timer_gettime, timer_t, timer_id,
 780                 struct itimerspec __user *, setting)
 781 {
 782         struct itimerspec cur_setting;
 783         struct k_itimer *timr;
 784         struct k_clock *kc;
 785         unsigned long flags;
 786         int ret = 0;
 787
 788         timr = lock_timer(timer_id, &flags);
 789         if (!timr)
 790                 return -EINVAL;
 791
 792         kc = clockid_to_kclock(timr->it_clock);
 793         if (WARN_ON_ONCE(!kc || !kc->timer_get))
 794                 ret = -EINVAL;
 795         else
 796                 kc->timer_get(timr, &cur_setting);
 797
 798         unlock_timer(timr, flags);
 799
 800         if (!ret && copy_to_user(setting, &cur_setting, sizeof (cur_setting)))
 801                 return -EFAULT;
 802
 803         return ret;
 804 }
 805
 806 /*
 807  * Get the number of overruns of a POSIX.1b interval timer.  This is to
 808  * be the overrun of the timer last delivered.  At the same time we are
 809  * accumulating overruns on the next timer.  The overrun is frozen when
 810  * the signal is delivered, either at the notify time (if the info block
 811  * is not queued) or at the actual delivery time (as we are informed by
 812  * the call back to do_schedule_next_timer().  So all we need to do is
 813  * to pick up the frozen overrun.
 814  */
 815 SYSCALL_DEFINE1(timer_getoverrun, timer_t, timer_id)
 816 {
 817         struct k_itimer *timr;
 818         int overrun;
 819         unsigned long flags;
 820
 821         timr = lock_timer(timer_id, &flags);
 822         if (!timr)
 823                 return -EINVAL;
 824
 825         overrun = timr->it_overrun_last;
 826         unlock_timer(timr, flags);
 827
 828         return overrun;
 829 }
 830
 831 /*
 832  * Protected by RCU!
 833  */
 834 static void timer_wait_for_callback(struct k_clock *kc, struct k_itimer *timr)
 835 {
 836 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT_FULL
 837         if (kc->timer_set == common_timer_set)
 838                 hrtimer_wait_for_timer(&timr->it.real.timer);
 839         else
 840                 /* FIXME: Whacky hack for posix-cpu-timers */
 841                 schedule_timeout(1);
 842 #endif
 843 }
 844
 845 /* Set a POSIX.1b interval timer. */
 846 /* timr->it_lock is taken. */
 847 static int
 848 common_timer_set(struct k_itimer *timr, int flags,
 849                  struct itimerspec *new_setting, struct itimerspec *old_setting)
 850 {
 851         struct hrtimer *timer = &timr->it.real.timer;
 852         enum hrtimer_mode mode;
 853
 854         if (old_setting)
 855                 common_timer_get(timr, old_setting);
 856
 857         /* disable the timer */
 858         timr->it.real.interval.tv64 = 0;
 859         /*
 860          * careful here.  If smp we could be in the "fire" routine which will
 861          * be spinning as we hold the lock.  But this is ONLY an SMP issue.
 862          */
 863         if (hrtimer_try_to_cancel(timer) < 0)
 864                 return TIMER_RETRY;
 865
 866         timr->it_requeue_pending = (timr->it_requeue_pending + 2) &
 867                 ~REQUEUE_PENDING;
 868         timr->it_overrun_last = 0;
 869
 870         /* switch off the timer when it_value is zero */
 871         if (!new_setting->it_value.tv_sec && !new_setting->it_value.tv_nsec)
 872                 return 0;
 873
 874         mode = flags & TIMER_ABSTIME ? HRTIMER_MODE_ABS : HRTIMER_MODE_REL;
 875         hrtimer_init(&timr->it.real.timer, timr->it_clock, mode);
 876         timr->it.real.timer.function = posix_timer_fn;
 877
 878         hrtimer_set_expires(timer, timespec_to_ktime(new_setting->it_value));
 879
 880         /* Convert interval */
 881         timr->it.real.interval = timespec_to_ktime(new_setting->it_interval);
 882
 883         /* SIGEV_NONE timers are not queued ! See common_timer_get */
 884         if (((timr->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) == SIGEV_NONE)) {
 885                 /* Setup correct expiry time for relative timers */
 886                 if (mode == HRTIMER_MODE_REL) {
 887                         hrtimer_add_expires(timer, timer->base->get_time());
 888                 }
 889                 return 0;
 890         }
 891
 892         hrtimer_start_expires(timer, mode);
 893         return 0;
 894 }
 895
 896 /* Set a POSIX.1b interval timer */
 897 SYSCALL_DEFINE4(timer_settime, timer_t, timer_id, int, flags,
 898                 const struct itimerspec __user *, new_setting,
 899                 struct itimerspec __user *, old_setting)
 900 {
 901         struct k_itimer *timr;
 902         struct itimerspec new_spec, old_spec;
 903         int error = 0;
 904         unsigned long flag;
 905         struct itimerspec *rtn = old_setting ? &old_spec : NULL;
 906         struct k_clock *kc;
 907
 908         if (!new_setting)
 909                 return -EINVAL;
 910
 911         if (copy_from_user(&new_spec, new_setting, sizeof (new_spec)))
 912                 return -EFAULT;
 913
 914         if (!timespec_valid(&new_spec.it_interval) ||
 915             !timespec_valid(&new_spec.it_value))
 916                 return -EINVAL;
 917 retry:
 918         timr = lock_timer(timer_id, &flag);
 919         if (!timr)
 920                 return -EINVAL;
 921
 922         rcu_read_lock();
 923         kc = clockid_to_kclock(timr->it_clock);
 924         if (WARN_ON_ONCE(!kc || !kc->timer_set))
 925                 error = -EINVAL;
 926         else
 927                 error = kc->timer_set(timr, flags, &new_spec, rtn);
 928
 929         unlock_timer(timr, flag);
 930         if (error == TIMER_RETRY) {
 931                 timer_wait_for_callback(kc, timr);
 932                 rtn = NULL;     // We already got the old time...
 933                 rcu_read_unlock();
 934                 goto retry;
 935         }
 936         rcu_read_unlock();
 937
 938         if (old_setting && !error &&
 939             copy_to_user(old_setting, &old_spec, sizeof (old_spec)))
 940                 error = -EFAULT;
 941
 942         return error;
 943 }
 944
 945 static int common_timer_del(struct k_itimer *timer)
 946 {
 947         timer->it.real.interval.tv64 = 0;
 948
 949         if (hrtimer_try_to_cancel(&timer->it.real.timer) < 0)
 950                 return TIMER_RETRY;
 951         return 0;
 952 }
 953
 954 static inline int timer_delete_hook(struct k_itimer *timer)
 955 {
 956         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(timer->it_clock);
 957
 958         if (WARN_ON_ONCE(!kc || !kc->timer_del))
 959                 return -EINVAL;
 960         return kc->timer_del(timer);
 961 }
 962
 963 /* Delete a POSIX.1b interval timer. */
 964 SYSCALL_DEFINE1(timer_delete, timer_t, timer_id)
 965 {
 966         struct k_itimer *timer;
 967         unsigned long flags;
 968
 969 retry_delete:
 970         timer = lock_timer(timer_id, &flags);
 971         if (!timer)
 972                 return -EINVAL;
 973
 974         rcu_read_lock();
 975         if (timer_delete_hook(timer) == TIMER_RETRY) {
 976                 unlock_timer(timer, flags);
 977                 timer_wait_for_callback(clockid_to_kclock(timer->it_clock),
 978                                         timer);
 979                 rcu_read_unlock();
 980                 goto retry_delete;
 981         }
 982         rcu_read_unlock();
 983
 984         spin_lock(&current->sighand->siglock);
 985         list_del(&timer->list);
 986         spin_unlock(&current->sighand->siglock);
 987         /*
 988          * This keeps any tasks waiting on the spin lock from thinking
 989          * they got something (see the lock code above).
 990          */
 991         timer->it_signal = NULL;
 992
 993         unlock_timer(timer, flags);
 994         release_posix_timer(timer, IT_ID_SET);
 995         return 0;
 996 }
 997
 998 /*
 999  * return timer owned by the process, used by exit_itimers
1000  */
1001 static void itimer_delete(struct k_itimer *timer)
1002 {
1003         unsigned long flags;
1004
1005 retry_delete:
1006         spin_lock_irqsave(&timer->it_lock, flags);
1007
1008         /* On RT we can race with a deletion */
1009         if (!timer->it_signal) {
1010                 unlock_timer(timer, flags);
1011                 return;
1012         }
1013
1014         if (timer_delete_hook(timer) == TIMER_RETRY) {
1015                 rcu_read_lock();
1016                 unlock_timer(timer, flags);
1017                 timer_wait_for_callback(clockid_to_kclock(timer->it_clock),
1018                                         timer);
1019                 rcu_read_unlock();
1020                 goto retry_delete;
1021         }
1022         list_del(&timer->list);
1023         /*
1024          * This keeps any tasks waiting on the spin lock from thinking
1025          * they got something (see the lock code above).
1026          */
1027         timer->it_signal = NULL;
1028
1029         unlock_timer(timer, flags);
1030         release_posix_timer(timer, IT_ID_SET);
1031 }
1032
1033 /*
1034  * This is called by do_exit or de_thread, only when there are no more
1035  * references to the shared signal_struct.
1036  */
1037 void exit_itimers(struct signal_struct *sig)
1038 {
1039         struct k_itimer *tmr;
1040
1041         while (!list_empty(&sig->posix_timers)) {
1042                 tmr = list_entry(sig->posix_timers.next, struct k_itimer, list);
1043                 itimer_delete(tmr);
1044         }
1045 }
1046
1047 SYSCALL_DEFINE2(clock_settime, const clockid_t, which_clock,
1048                 const struct timespec __user *, tp)
1049 {
1050         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1051         struct timespec new_tp;
1052
1053         if (!kc || !kc->clock_set)
1054                 return -EINVAL;
1055
1056         if (copy_from_user(&new_tp, tp, sizeof (*tp)))
1057                 return -EFAULT;
1058
1059         return kc->clock_set(which_clock, &new_tp);
1060 }
1061
1062 SYSCALL_DEFINE2(clock_gettime, const clockid_t, which_clock,
1063                 struct timespec __user *,tp)
1064 {
1065         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1066         struct timespec kernel_tp;
1067         int error;
1068
1069         if (!kc)
1070                 return -EINVAL;
1071
1072         error = kc->clock_get(which_clock, &kernel_tp);
1073
1074         if (!error && copy_to_user(tp, &kernel_tp, sizeof (kernel_tp)))
1075                 error = -EFAULT;
1076
1077         return error;
1078 }
1079
1080 SYSCALL_DEFINE2(clock_adjtime, const clockid_t, which_clock,
1081                 struct timex __user *, utx)
1082 {
1083         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1084         struct timex ktx;
1085         int err;
1086
1087         if (!kc)
1088                 return -EINVAL;
1089         if (!kc->clock_adj)
1090                 return -EOPNOTSUPP;
1091
1092         if (copy_from_user(&ktx, utx, sizeof(ktx)))
1093                 return -EFAULT;
1094
1095         err = kc->clock_adj(which_clock, &ktx);
1096
1097         if (err >= 0 && copy_to_user(utx, &ktx, sizeof(ktx)))
1098                 return -EFAULT;
1099
1100         return err;
1101 }
1102
1103 SYSCALL_DEFINE2(clock_getres, const clockid_t, which_clock,
1104                 struct timespec __user *, tp)
1105 {
1106         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1107         struct timespec rtn_tp;
1108         int error;
1109
1110         if (!kc)
1111                 return -EINVAL;
1112
1113         error = kc->clock_getres(which_clock, &rtn_tp);
1114
1115         if (!error && tp && copy_to_user(tp, &rtn_tp, sizeof (rtn_tp)))
1116                 error = -EFAULT;
1117
1118         return error;
1119 }
1120
1121 /*
1122  * nanosleep for monotonic and realtime clocks
1123  */
1124 static int common_nsleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1125                          struct timespec *tsave, struct timespec __user *rmtp)
1126 {
1127         return hrtimer_nanosleep(tsave, rmtp, flags & TIMER_ABSTIME ?
1128                                  HRTIMER_MODE_ABS : HRTIMER_MODE_REL,
1129                                  which_clock);
1130 }
1131
1132 SYSCALL_DEFINE4(clock_nanosleep, const clockid_t, which_clock, int, flags,
1133                 const struct timespec __user *, rqtp,
1134                 struct timespec __user *, rmtp)
1135 {
1136         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1137         struct timespec t;
1138
1139         if (!kc)
1140                 return -EINVAL;
1141         if (!kc->nsleep)
1142                 return -ENANOSLEEP_NOTSUP;
1143
1144         if (copy_from_user(&t, rqtp, sizeof (struct timespec)))
1145                 return -EFAULT;
1146
1147         if (!timespec_valid(&t))
1148                 return -EINVAL;
1149
1150         return kc->nsleep(which_clock, flags, &t, rmtp);
1151 }
1152
1153 /*
1154  * This will restart clock_nanosleep. This is required only by
1155  * compat_clock_nanosleep_restart for now.
1156  */
1157 long clock_nanosleep_restart(struct restart_block *restart_block)
1158 {
1159         clockid_t which_clock = restart_block->nanosleep.clockid;
1160         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1161
1162         if (WARN_ON_ONCE(!kc || !kc->nsleep_restart))
1163                 return -EINVAL;
1164
1165         return kc->nsleep_restart(restart_block);
1166 }