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 /*
 359  * The siginfo si_overrun field and the return value of timer_getoverrun(2)
 360  * are of type int. Clamp the overrun value to INT_MAX
 361  */
 362 static inline int timer_overrun_to_int(struct k_itimer *timr, int baseval)
 363 {
 364         s64 sum = timr->it_overrun_last + (s64)baseval;
 365
 366         return sum > (s64)INT_MAX ? INT_MAX : (int)sum;
 367 }
 368
 369 static void schedule_next_timer(struct k_itimer *timr)
 370 {
 371         struct hrtimer *timer = &timr->it.real.timer;
 372
 373         if (timr->it.real.interval.tv64 == 0)
 374                 return;
 375
 376         timr->it_overrun += hrtimer_forward(timer, timer->base->get_time(),
 377                                             timr->it.real.interval);
 378
 379         timr->it_overrun_last = timr->it_overrun;
 380         timr->it_overrun = -1LL;
 381         ++timr->it_requeue_pending;
 382         hrtimer_restart(timer);
 383 }
 384
 385 /*
 386  * This function is exported for use by the signal deliver code.  It is
 387  * called just prior to the info block being released and passes that
 388  * block to us.  It's function is to update the overrun entry AND to
 389  * restart the timer.  It should only be called if the timer is to be
 390  * restarted (i.e. we have flagged this in the sys_private entry of the
 391  * info block).
 392  *
 393  * To protect against the timer going away while the interrupt is queued,
 394  * we require that the it_requeue_pending flag be set.
 395  */
 396 void do_schedule_next_timer(struct siginfo *info)
 397 {
 398         struct k_itimer *timr;
 399         unsigned long flags;
 400
 401         timr = lock_timer(info->si_tid, &flags);
 402
 403         if (timr && timr->it_requeue_pending == info->si_sys_private) {
 404                 if (timr->it_clock < 0)
 405                         posix_cpu_timer_schedule(timr);
 406                 else
 407                         schedule_next_timer(timr);
 408
 409                 info->si_overrun = timer_overrun_to_int(timr, info->si_overrun);
 410         }
 411
 412         if (timr)
 413                 unlock_timer(timr, flags);
 414 }
 415
 416 int posix_timer_event(struct k_itimer *timr, int si_private)
 417 {
 418         struct task_struct *task;
 419         int shared, ret = -1;
 420         /*
 421          * FIXME: if ->sigq is queued we can race with
 422          * dequeue_signal()->do_schedule_next_timer().
 423          *
 424          * If dequeue_signal() sees the "right" value of
 425          * si_sys_private it calls do_schedule_next_timer().
 426          * We re-queue ->sigq and drop ->it_lock().
 427          * do_schedule_next_timer() locks the timer
 428          * and re-schedules it while ->sigq is pending.
 429          * Not really bad, but not that we want.
 430          */
 431         timr->sigq->info.si_sys_private = si_private;
 432
 433         rcu_read_lock();
 434         task = pid_task(timr->it_pid, PIDTYPE_PID);
 435         if (task) {
 436                 shared = !(timr->it_sigev_notify & SIGEV_THREAD_ID);
 437                 ret = send_sigqueue(timr->sigq, task, shared);
 438         }
 439         rcu_read_unlock();
 440         /* If we failed to send the signal the timer stops. */
 441         return ret > 0;
 442 }
 443 EXPORT_SYMBOL_GPL(posix_timer_event);
 444
 445 /*
 446  * This function gets called when a POSIX.1b interval timer expires.  It
 447  * is used as a callback from the kernel internal timer.  The
 448  * run_timer_list code ALWAYS calls with interrupts on.
 449
 450  * This code is for CLOCK_REALTIME* and CLOCK_MONOTONIC* timers.
 451  */
 452 static enum hrtimer_restart posix_timer_fn(struct hrtimer *timer)
 453 {
 454         struct k_itimer *timr;
 455         unsigned long flags;
 456         int si_private = 0;
 457         enum hrtimer_restart ret = HRTIMER_NORESTART;
 458
 459         timr = container_of(timer, struct k_itimer, it.real.timer);
 460         spin_lock_irqsave(&timr->it_lock, flags);
 461
 462         if (timr->it.real.interval.tv64 != 0)
 463                 si_private = ++timr->it_requeue_pending;
 464
 465         if (posix_timer_event(timr, si_private)) {
 466                 /*
 467                  * signal was not sent because of sig_ignor
 468                  * we will not get a call back to restart it AND
 469                  * it should be restarted.
 470                  */
 471                 if (timr->it.real.interval.tv64 != 0) {
 472                         ktime_t now = hrtimer_cb_get_time(timer);
 473
 474                         /*
 475                          * FIXME: What we really want, is to stop this
 476                          * timer completely and restart it in case the
 477                          * SIG_IGN is removed. This is a non trivial
 478                          * change which involves sighand locking
 479                          * (sigh !), which we don't want to do late in
 480                          * the release cycle.
 481                          *
 482                          * For now we just let timers with an interval
 483                          * less than a jiffie expire every jiffie to
 484                          * avoid softirq starvation in case of SIG_IGN
 485                          * and a very small interval, which would put
 486                          * the timer right back on the softirq pending
 487                          * list. By moving now ahead of time we trick
 488                          * hrtimer_forward() to expire the timer
 489                          * later, while we still maintain the overrun
 490                          * accuracy, but have some inconsistency in
 491                          * the timer_gettime() case. This is at least
 492                          * better than a starved softirq. A more
 493                          * complex fix which solves also another related
 494                          * inconsistency is already in the pipeline.
 495                          */
 496 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
 497                         {
 498                                 ktime_t kj = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC / HZ);
 499
 500                                 if (timr->it.real.interval.tv64 < kj.tv64)
 501                                         now = ktime_add(now, kj);
 502                         }
 503 #endif
 504                         timr->it_overrun += hrtimer_forward(timer, now,
 505                                                 timr->it.real.interval);
 506                         ret = HRTIMER_RESTART;
 507                         ++timr->it_requeue_pending;
 508                 }
 509         }
 510
 511         unlock_timer(timr, flags);
 512         return ret;
 513 }
 514
 515 static struct pid *good_sigevent(sigevent_t * event)
 516 {
 517         struct task_struct *rtn = current->group_leader;
 518
 519         switch (event->sigev_notify) {
 520         case SIGEV_SIGNAL | SIGEV_THREAD_ID:
 521                 rtn = find_task_by_vpid(event->sigev_notify_thread_id);
 522                 if (!rtn || !same_thread_group(rtn, current))
 523                         return NULL;
 524                 /* FALLTHRU */
 525         case SIGEV_SIGNAL:
 526         case SIGEV_THREAD:
 527                 if (event->sigev_signo <= 0 || event->sigev_signo > SIGRTMAX)
 528                         return NULL;
 529                 /* FALLTHRU */
 530         case SIGEV_NONE:
 531                 return task_pid(rtn);
 532         default:
 533                 return NULL;
 534         }
 535 }
 536
 537 void posix_timers_register_clock(const clockid_t clock_id,
 538                                  struct k_clock *new_clock)
 539 {
 540         if ((unsigned) clock_id >= MAX_CLOCKS) {
 541                 printk(KERN_WARNING "POSIX clock register failed for clock_id %d\n",
 542                        clock_id);
 543                 return;
 544         }
 545
 546         if (!new_clock->clock_get) {
 547                 printk(KERN_WARNING "POSIX clock id %d lacks clock_get()\n",
 548                        clock_id);
 549                 return;
 550         }
 551         if (!new_clock->clock_getres) {
 552                 printk(KERN_WARNING "POSIX clock id %d lacks clock_getres()\n",
 553                        clock_id);
 554                 return;
 555         }
 556
 557         posix_clocks[clock_id] = *new_clock;
 558 }
 559 EXPORT_SYMBOL_GPL(posix_timers_register_clock);
 560
 561 static struct k_itimer * alloc_posix_timer(void)
 562 {
 563         struct k_itimer *tmr;
 564         tmr = kmem_cache_zalloc(posix_timers_cache, GFP_KERNEL);
 565         if (!tmr)
 566                 return tmr;
 567         if (unlikely(!(tmr->sigq = sigqueue_alloc()))) {
 568                 kmem_cache_free(posix_timers_cache, tmr);
 569                 return NULL;
 570         }
 571         memset(&tmr->sigq->info, 0, sizeof(siginfo_t));
 572         return tmr;
 573 }
 574
 575 static void k_itimer_rcu_free(struct rcu_head *head)
 576 {
 577         struct k_itimer *tmr = container_of(head, struct k_itimer, it.rcu);
 578
 579         kmem_cache_free(posix_timers_cache, tmr);
 580 }
 581
 582 #define IT_ID_SET       1
 583 #define IT_ID_NOT_SET   0
 584 static void release_posix_timer(struct k_itimer *tmr, int it_id_set)
 585 {
 586         if (it_id_set) {
 587                 unsigned long flags;
 588                 spin_lock_irqsave(&hash_lock, flags);
 589                 hlist_del_rcu(&tmr->t_hash);
 590                 spin_unlock_irqrestore(&hash_lock, flags);
 591         }
 592         put_pid(tmr->it_pid);
 593         sigqueue_free(tmr->sigq);
 594         call_rcu(&tmr->it.rcu, k_itimer_rcu_free);
 595 }
 596
 597 static struct k_clock *clockid_to_kclock(const clockid_t id)
 598 {
 599         if (id < 0)
 600                 return (id & CLOCKFD_MASK) == CLOCKFD ?
 601                         &clock_posix_dynamic : &clock_posix_cpu;
 602
 603         if (id >= MAX_CLOCKS || !posix_clocks[id].clock_getres)
 604                 return NULL;
 605         return &posix_clocks[id];
 606 }
 607
 608 static int common_timer_create(struct k_itimer *new_timer)
 609 {
 610         hrtimer_init(&new_timer->it.real.timer, new_timer->it_clock, 0);
 611         return 0;
 612 }
 613
 614 /* Create a POSIX.1b interval timer. */
 615
 616 SYSCALL_DEFINE3(timer_create, const clockid_t, which_clock,
 617                 struct sigevent __user *, timer_event_spec,
 618                 timer_t __user *, created_timer_id)
 619 {
 620         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
 621         struct k_itimer *new_timer;
 622         int error, new_timer_id;
 623         sigevent_t event;
 624         int it_id_set = IT_ID_NOT_SET;
 625
 626         if (!kc)
 627                 return -EINVAL;
 628         if (!kc->timer_create)
 629                 return -EOPNOTSUPP;
 630
 631         new_timer = alloc_posix_timer();
 632         if (unlikely(!new_timer))
 633                 return -EAGAIN;
 634
 635         spin_lock_init(&new_timer->it_lock);
 636         new_timer_id = posix_timer_add(new_timer);
 637         if (new_timer_id < 0) {
 638                 error = new_timer_id;
 639                 goto out;
 640         }
 641
 642         it_id_set = IT_ID_SET;
 643         new_timer->it_id = (timer_t) new_timer_id;
 644         new_timer->it_clock = which_clock;
 645         new_timer->it_overrun = -1LL;
 646
 647         if (timer_event_spec) {
 648                 if (copy_from_user(&event, timer_event_spec, sizeof (event))) {
 649                         error = -EFAULT;
 650                         goto out;
 651                 }
 652                 rcu_read_lock();
 653                 new_timer->it_pid = get_pid(good_sigevent(&event));
 654                 rcu_read_unlock();
 655                 if (!new_timer->it_pid) {
 656                         error = -EINVAL;
 657                         goto out;
 658                 }
 659         } else {
 660                 memset(&event.sigev_value, 0, sizeof(event.sigev_value));
 661                 event.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
 662                 event.sigev_signo = SIGALRM;
 663                 event.sigev_value.sival_int = new_timer->it_id;
 664                 new_timer->it_pid = get_pid(task_tgid(current));
 665         }
 666
 667         new_timer->it_sigev_notify     = event.sigev_notify;
 668         new_timer->sigq->info.si_signo = event.sigev_signo;
 669         new_timer->sigq->info.si_value = event.sigev_value;
 670         new_timer->sigq->info.si_tid   = new_timer->it_id;
 671         new_timer->sigq->info.si_code  = SI_TIMER;
 672
 673         if (copy_to_user(created_timer_id,
 674                          &new_timer_id, sizeof (new_timer_id))) {
 675                 error = -EFAULT;
 676                 goto out;
 677         }
 678
 679         error = kc->timer_create(new_timer);
 680         if (error)
 681                 goto out;
 682
 683         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
 684         new_timer->it_signal = current->signal;
 685         list_add(&new_timer->list, &current->signal->posix_timers);
 686         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
 687
 688         return 0;
 689         /*
 690          * In the case of the timer belonging to another task, after
 691          * the task is unlocked, the timer is owned by the other task
 692          * and may cease to exist at any time.  Don't use or modify
 693          * new_timer after the unlock call.
 694          */
 695 out:
 696         release_posix_timer(new_timer, it_id_set);
 697         return error;
 698 }
 699
 700 /*
 701  * Locking issues: We need to protect the result of the id look up until
 702  * we get the timer locked down so it is not deleted under us.  The
 703  * removal is done under the idr spinlock so we use that here to bridge
 704  * the find to the timer lock.  To avoid a dead lock, the timer id MUST
 705  * be release with out holding the timer lock.
 706  */
 707 static struct k_itimer *__lock_timer(timer_t timer_id, unsigned long *flags)
 708 {
 709         struct k_itimer *timr;
 710
 711         /*
 712          * timer_t could be any type >= int and we want to make sure any
 713          * @timer_id outside positive int range fails lookup.
 714          */
 715         if ((unsigned long long)timer_id > INT_MAX)
 716                 return NULL;
 717
 718         rcu_read_lock();
 719         timr = posix_timer_by_id(timer_id);
 720         if (timr) {
 721                 spin_lock_irqsave(&timr->it_lock, *flags);
 722                 if (timr->it_signal == current->signal) {
 723                         rcu_read_unlock();
 724                         return timr;
 725                 }
 726                 spin_unlock_irqrestore(&timr->it_lock, *flags);
 727         }
 728         rcu_read_unlock();
 729
 730         return NULL;
 731 }
 732
 733 /*
 734  * Get the time remaining on a POSIX.1b interval timer.  This function
 735  * is ALWAYS called with spin_lock_irq on the timer, thus it must not
 736  * mess with irq.
 737  *
 738  * We have a couple of messes to clean up here.  First there is the case
 739  * of a timer that has a requeue pending.  These timers should appear to
 740  * be in the timer list with an expiry as if we were to requeue them
 741  * now.
 742  *
 743  * The second issue is the SIGEV_NONE timer which may be active but is
 744  * not really ever put in the timer list (to save system resources).
 745  * This timer may be expired, and if so, we will do it here.  Otherwise
 746  * it is the same as a requeue pending timer WRT to what we should
 747  * report.
 748  */
 749 static void
 750 common_timer_get(struct k_itimer *timr, struct itimerspec *cur_setting)
 751 {
 752         ktime_t now, remaining, iv;
 753         struct hrtimer *timer = &timr->it.real.timer;
 754
 755         memset(cur_setting, 0, sizeof(struct itimerspec));
 756
 757         iv = timr->it.real.interval;
 758
 759         /* interval timer ? */
 760         if (iv.tv64)
 761                 cur_setting->it_interval = ktime_to_timespec(iv);
 762         else if (!hrtimer_active(timer) && timr->it_sigev_notify != SIGEV_NONE)
 763                 return;
 764
 765         now = timer->base->get_time();
 766
 767         /*
 768          * When a requeue is pending or this is a SIGEV_NONE
 769          * timer move the expiry time forward by intervals, so
 770          * expiry is > now.
 771          */
 772         if (iv.tv64 && (timr->it_requeue_pending & REQUEUE_PENDING ||
 773                         timr->it_sigev_notify == SIGEV_NONE))
 774                 timr->it_overrun += hrtimer_forward(timer, now, iv);
 775
 776         remaining = __hrtimer_expires_remaining_adjusted(timer, now);
 777         /* Return 0 only, when the timer is expired and not pending */
 778         if (remaining.tv64 <= 0) {
 779                 /*
 780                  * A single shot SIGEV_NONE timer must return 0, when
 781                  * it is expired !
 782                  */
 783                 if (timr->it_sigev_notify != SIGEV_NONE)
 784                         cur_setting->it_value.tv_nsec = 1;
 785         } else
 786                 cur_setting->it_value = ktime_to_timespec(remaining);
 787 }
 788
 789 /* Get the time remaining on a POSIX.1b interval timer. */
 790 SYSCALL_DEFINE2(timer_gettime, timer_t, timer_id,
 791                 struct itimerspec __user *, setting)
 792 {
 793         struct itimerspec cur_setting;
 794         struct k_itimer *timr;
 795         struct k_clock *kc;
 796         unsigned long flags;
 797         int ret = 0;
 798
 799         timr = lock_timer(timer_id, &flags);
 800         if (!timr)
 801                 return -EINVAL;
 802
 803         kc = clockid_to_kclock(timr->it_clock);
 804         if (WARN_ON_ONCE(!kc || !kc->timer_get))
 805                 ret = -EINVAL;
 806         else
 807                 kc->timer_get(timr, &cur_setting);
 808
 809         unlock_timer(timr, flags);
 810
 811         if (!ret && copy_to_user(setting, &cur_setting, sizeof (cur_setting)))
 812                 return -EFAULT;
 813
 814         return ret;
 815 }
 816
 817 /*
 818  * Get the number of overruns of a POSIX.1b interval timer.  This is to
 819  * be the overrun of the timer last delivered.  At the same time we are
 820  * accumulating overruns on the next timer.  The overrun is frozen when
 821  * the signal is delivered, either at the notify time (if the info block
 822  * is not queued) or at the actual delivery time (as we are informed by
 823  * the call back to do_schedule_next_timer().  So all we need to do is
 824  * to pick up the frozen overrun.
 825  */
 826 SYSCALL_DEFINE1(timer_getoverrun, timer_t, timer_id)
 827 {
 828         struct k_itimer *timr;
 829         int overrun;
 830         unsigned long flags;
 831
 832         timr = lock_timer(timer_id, &flags);
 833         if (!timr)
 834                 return -EINVAL;
 835
 836         overrun = timer_overrun_to_int(timr, 0);
 837         unlock_timer(timr, flags);
 838
 839         return overrun;
 840 }
 841
 842 /* Set a POSIX.1b interval timer. */
 843 /* timr->it_lock is taken. */
 844 static int
 845 common_timer_set(struct k_itimer *timr, int flags,
 846                  struct itimerspec *new_setting, struct itimerspec *old_setting)
 847 {
 848         struct hrtimer *timer = &timr->it.real.timer;
 849         enum hrtimer_mode mode;
 850
 851         if (old_setting)
 852                 common_timer_get(timr, old_setting);
 853
 854         /* disable the timer */
 855         timr->it.real.interval.tv64 = 0;
 856         /*
 857          * careful here.  If smp we could be in the "fire" routine which will
 858          * be spinning as we hold the lock.  But this is ONLY an SMP issue.
 859          */
 860         if (hrtimer_try_to_cancel(timer) < 0)
 861                 return TIMER_RETRY;
 862
 863         timr->it_requeue_pending = (timr->it_requeue_pending + 2) &
 864                 ~REQUEUE_PENDING;
 865         timr->it_overrun_last = 0;
 866
 867         /* switch off the timer when it_value is zero */
 868         if (!new_setting->it_value.tv_sec && !new_setting->it_value.tv_nsec)
 869                 return 0;
 870
 871         mode = flags & TIMER_ABSTIME ? HRTIMER_MODE_ABS : HRTIMER_MODE_REL;
 872         hrtimer_init(&timr->it.real.timer, timr->it_clock, mode);
 873         timr->it.real.timer.function = posix_timer_fn;
 874
 875         hrtimer_set_expires(timer, timespec_to_ktime(new_setting->it_value));
 876
 877         /* Convert interval */
 878         timr->it.real.interval = timespec_to_ktime(new_setting->it_interval);
 879
 880         /* SIGEV_NONE timers are not queued ! See common_timer_get */
 881         if (timr->it_sigev_notify == SIGEV_NONE) {
 882                 /* Setup correct expiry time for relative timers */
 883                 if (mode == HRTIMER_MODE_REL) {
 884                         hrtimer_add_expires(timer, timer->base->get_time());
 885                 }
 886                 return 0;
 887         }
 888
 889         hrtimer_start_expires(timer, mode);
 890         return 0;
 891 }
 892
 893 /* Set a POSIX.1b interval timer */
 894 SYSCALL_DEFINE4(timer_settime, timer_t, timer_id, int, flags,
 895                 const struct itimerspec __user *, new_setting,
 896                 struct itimerspec __user *, old_setting)
 897 {
 898         struct k_itimer *timr;
 899         struct itimerspec new_spec, old_spec;
 900         int error = 0;
 901         unsigned long flag;
 902         struct itimerspec *rtn = old_setting ? &old_spec : NULL;
 903         struct k_clock *kc;
 904
 905         if (!new_setting)
 906                 return -EINVAL;
 907
 908         if (copy_from_user(&new_spec, new_setting, sizeof (new_spec)))
 909                 return -EFAULT;
 910
 911         if (!timespec_valid(&new_spec.it_interval) ||
 912             !timespec_valid(&new_spec.it_value))
 913                 return -EINVAL;
 914 retry:
 915         timr = lock_timer(timer_id, &flag);
 916         if (!timr)
 917                 return -EINVAL;
 918
 919         kc = clockid_to_kclock(timr->it_clock);
 920         if (WARN_ON_ONCE(!kc || !kc->timer_set))
 921                 error = -EINVAL;
 922         else
 923                 error = kc->timer_set(timr, flags, &new_spec, rtn);
 924
 925         unlock_timer(timr, flag);
 926         if (error == TIMER_RETRY) {
 927                 rtn = NULL;     // We already got the old time...
 928                 goto retry;
 929         }
 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         if (timer_delete_hook(timer) == TIMER_RETRY) {
 968                 unlock_timer(timer, flags);
 969                 goto retry_delete;
 970         }
 971
 972         spin_lock(&current->sighand->siglock);
 973         list_del(&timer->list);
 974         spin_unlock(&current->sighand->siglock);
 975         /*
 976          * This keeps any tasks waiting on the spin lock from thinking
 977          * they got something (see the lock code above).
 978          */
 979         timer->it_signal = NULL;
 980
 981         unlock_timer(timer, flags);
 982         release_posix_timer(timer, IT_ID_SET);
 983         return 0;
 984 }
 985
 986 /*
 987  * return timer owned by the process, used by exit_itimers
 988  */
 989 static void itimer_delete(struct k_itimer *timer)
 990 {
 991         unsigned long flags;
 992
 993 retry_delete:
 994         spin_lock_irqsave(&timer->it_lock, flags);
 995
 996         if (timer_delete_hook(timer) == TIMER_RETRY) {
 997                 unlock_timer(timer, flags);
 998                 goto retry_delete;
 999         }
1000         list_del(&timer->list);
1001         /*
1002          * This keeps any tasks waiting on the spin lock from thinking
1003          * they got something (see the lock code above).
1004          */
1005         timer->it_signal = NULL;
1006
1007         unlock_timer(timer, flags);
1008         release_posix_timer(timer, IT_ID_SET);
1009 }
1010
1011 /*
1012  * This is called by do_exit or de_thread, only when there are no more
1013  * references to the shared signal_struct.
1014  */
1015 void exit_itimers(struct signal_struct *sig)
1016 {
1017         struct k_itimer *tmr;
1018
1019         while (!list_empty(&sig->posix_timers)) {
1020                 tmr = list_entry(sig->posix_timers.next, struct k_itimer, list);
1021                 itimer_delete(tmr);
1022         }
1023 }
1024
1025 SYSCALL_DEFINE2(clock_settime, const clockid_t, which_clock,
1026                 const struct timespec __user *, tp)
1027 {
1028         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1029         struct timespec new_tp;
1030
1031         if (!kc || !kc->clock_set)
1032                 return -EINVAL;
1033
1034         if (copy_from_user(&new_tp, tp, sizeof (*tp)))
1035                 return -EFAULT;
1036
1037         return kc->clock_set(which_clock, &new_tp);
1038 }
1039
1040 SYSCALL_DEFINE2(clock_gettime, const clockid_t, which_clock,
1041                 struct timespec __user *,tp)
1042 {
1043         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1044         struct timespec kernel_tp;
1045         int error;
1046
1047         if (!kc)
1048                 return -EINVAL;
1049
1050         error = kc->clock_get(which_clock, &kernel_tp);
1051
1052         if (!error && copy_to_user(tp, &kernel_tp, sizeof (kernel_tp)))
1053                 error = -EFAULT;
1054
1055         return error;
1056 }
1057
1058 SYSCALL_DEFINE2(clock_adjtime, const clockid_t, which_clock,
1059                 struct timex __user *, utx)
1060 {
1061         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1062         struct timex ktx;
1063         int err;
1064
1065         if (!kc)
1066                 return -EINVAL;
1067         if (!kc->clock_adj)
1068                 return -EOPNOTSUPP;
1069
1070         if (copy_from_user(&ktx, utx, sizeof(ktx)))
1071                 return -EFAULT;
1072
1073         err = kc->clock_adj(which_clock, &ktx);
1074
1075         if (err >= 0 && copy_to_user(utx, &ktx, sizeof(ktx)))
1076                 return -EFAULT;
1077
1078         return err;
1079 }
1080
1081 SYSCALL_DEFINE2(clock_getres, const clockid_t, which_clock,
1082                 struct timespec __user *, tp)
1083 {
1084         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1085         struct timespec rtn_tp;
1086         int error;
1087
1088         if (!kc)
1089                 return -EINVAL;
1090
1091         error = kc->clock_getres(which_clock, &rtn_tp);
1092
1093         if (!error && tp && copy_to_user(tp, &rtn_tp, sizeof (rtn_tp)))
1094                 error = -EFAULT;
1095
1096         return error;
1097 }
1098
1099 /*
1100  * nanosleep for monotonic and realtime clocks
1101  */
1102 static int common_nsleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1103                          struct timespec *tsave, struct timespec __user *rmtp)
1104 {
1105         return hrtimer_nanosleep(tsave, rmtp, flags & TIMER_ABSTIME ?
1106                                  HRTIMER_MODE_ABS : HRTIMER_MODE_REL,
1107                                  which_clock);
1108 }
1109
1110 SYSCALL_DEFINE4(clock_nanosleep, const clockid_t, which_clock, int, flags,
1111                 const struct timespec __user *, rqtp,
1112                 struct timespec __user *, rmtp)
1113 {
1114         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1115         struct timespec t;
1116
1117         if (!kc)
1118                 return -EINVAL;
1119         if (!kc->nsleep)
1120                 return -ENANOSLEEP_NOTSUP;
1121
1122         if (copy_from_user(&t, rqtp, sizeof (struct timespec)))
1123                 return -EFAULT;
1124
1125         if (!timespec_valid(&t))
1126                 return -EINVAL;
1127
1128         return kc->nsleep(which_clock, flags, &t, rmtp);
1129 }
1130
1131 /*
1132  * This will restart clock_nanosleep. This is required only by
1133  * compat_clock_nanosleep_restart for now.
1134  */
1135 long clock_nanosleep_restart(struct restart_block *restart_block)
1136 {
1137         clockid_t which_clock = restart_block->nanosleep.clockid;
1138         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1139
1140         if (WARN_ON_ONCE(!kc || !kc->nsleep_restart))
1141                 return -EINVAL;
1142
1143         return kc->nsleep_restart(restart_block);
1144 }