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