posix-timers: convert to idr_alloc()
[linux-3.10.git] / 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
225 /*
226  * Initialize everything, well, just everything in Posix clocks/timers ;)
227  */
228 static __init int init_posix_timers(void)
229 {
230         struct k_clock clock_realtime = {
231                 .clock_getres   = hrtimer_get_res,
232                 .clock_get      = posix_clock_realtime_get,
233                 .clock_set      = posix_clock_realtime_set,
234                 .clock_adj      = posix_clock_realtime_adj,
235                 .nsleep         = common_nsleep,
236                 .nsleep_restart = hrtimer_nanosleep_restart,
237                 .timer_create   = common_timer_create,
238                 .timer_set      = common_timer_set,
239                 .timer_get      = common_timer_get,
240                 .timer_del      = common_timer_del,
241         };
242         struct k_clock clock_monotonic = {
243                 .clock_getres   = hrtimer_get_res,
244                 .clock_get      = posix_ktime_get_ts,
245                 .nsleep         = common_nsleep,
246                 .nsleep_restart = hrtimer_nanosleep_restart,
247                 .timer_create   = common_timer_create,
248                 .timer_set      = common_timer_set,
249                 .timer_get      = common_timer_get,
250                 .timer_del      = common_timer_del,
251         };
252         struct k_clock clock_monotonic_raw = {
253                 .clock_getres   = hrtimer_get_res,
254                 .clock_get      = posix_get_monotonic_raw,
255         };
256         struct k_clock clock_realtime_coarse = {
257                 .clock_getres   = posix_get_coarse_res,
258                 .clock_get      = posix_get_realtime_coarse,
259         };
260         struct k_clock clock_monotonic_coarse = {
261                 .clock_getres   = posix_get_coarse_res,
262                 .clock_get      = posix_get_monotonic_coarse,
263         };
264         struct k_clock clock_boottime = {
265                 .clock_getres   = hrtimer_get_res,
266                 .clock_get      = posix_get_boottime,
267                 .nsleep         = common_nsleep,
268                 .nsleep_restart = hrtimer_nanosleep_restart,
269                 .timer_create   = common_timer_create,
270                 .timer_set      = common_timer_set,
271                 .timer_get      = common_timer_get,
272                 .timer_del      = common_timer_del,
273         };
274
275         posix_timers_register_clock(CLOCK_REALTIME, &clock_realtime);
276         posix_timers_register_clock(CLOCK_MONOTONIC, &clock_monotonic);
277         posix_timers_register_clock(CLOCK_MONOTONIC_RAW, &clock_monotonic_raw);
278         posix_timers_register_clock(CLOCK_REALTIME_COARSE, &clock_realtime_coarse);
279         posix_timers_register_clock(CLOCK_MONOTONIC_COARSE, &clock_monotonic_coarse);
280         posix_timers_register_clock(CLOCK_BOOTTIME, &clock_boottime);
281
282         posix_timers_cache = kmem_cache_create("posix_timers_cache",
283                                         sizeof (struct k_itimer), 0, SLAB_PANIC,
284                                         NULL);
285         idr_init(&posix_timers_id);
286         return 0;
287 }
288
289 __initcall(init_posix_timers);
290
291 static void schedule_next_timer(struct k_itimer *timr)
292 {
293         struct hrtimer *timer = &timr->it.real.timer;
294
295         if (timr->it.real.interval.tv64 == 0)
296                 return;
297
298         timr->it_overrun += (unsigned int) hrtimer_forward(timer,
299                                                 timer->base->get_time(),
300                                                 timr->it.real.interval);
301
302         timr->it_overrun_last = timr->it_overrun;
303         timr->it_overrun = -1;
304         ++timr->it_requeue_pending;
305         hrtimer_restart(timer);
306 }
307
308 /*
309  * This function is exported for use by the signal deliver code.  It is
310  * called just prior to the info block being released and passes that
311  * block to us.  It's function is to update the overrun entry AND to
312  * restart the timer.  It should only be called if the timer is to be
313  * restarted (i.e. we have flagged this in the sys_private entry of the
314  * info block).
315  *
316  * To protect against the timer going away while the interrupt is queued,
317  * we require that the it_requeue_pending flag be set.
318  */
319 void do_schedule_next_timer(struct siginfo *info)
320 {
321         struct k_itimer *timr;
322         unsigned long flags;
323
324         timr = lock_timer(info->si_tid, &flags);
325
326         if (timr && timr->it_requeue_pending == info->si_sys_private) {
327                 if (timr->it_clock < 0)
328                         posix_cpu_timer_schedule(timr);
329                 else
330                         schedule_next_timer(timr);
331
332                 info->si_overrun += timr->it_overrun_last;
333         }
334
335         if (timr)
336                 unlock_timer(timr, flags);
337 }
338
339 int posix_timer_event(struct k_itimer *timr, int si_private)
340 {
341         struct task_struct *task;
342         int shared, ret = -1;
343         /*
344          * FIXME: if ->sigq is queued we can race with
345          * dequeue_signal()->do_schedule_next_timer().
346          *
347          * If dequeue_signal() sees the "right" value of
348          * si_sys_private it calls do_schedule_next_timer().
349          * We re-queue ->sigq and drop ->it_lock().
350          * do_schedule_next_timer() locks the timer
351          * and re-schedules it while ->sigq is pending.
352          * Not really bad, but not that we want.
353          */
354         timr->sigq->info.si_sys_private = si_private;
355
356         rcu_read_lock();
357         task = pid_task(timr->it_pid, PIDTYPE_PID);
358         if (task) {
359                 shared = !(timr->it_sigev_notify & SIGEV_THREAD_ID);
360                 ret = send_sigqueue(timr->sigq, task, shared);
361         }
362         rcu_read_unlock();
363         /* If we failed to send the signal the timer stops. */
364         return ret > 0;
365 }
366 EXPORT_SYMBOL_GPL(posix_timer_event);
367
368 /*
369  * This function gets called when a POSIX.1b interval timer expires.  It
370  * is used as a callback from the kernel internal timer.  The
371  * run_timer_list code ALWAYS calls with interrupts on.
372
373  * This code is for CLOCK_REALTIME* and CLOCK_MONOTONIC* timers.
374  */
375 static enum hrtimer_restart posix_timer_fn(struct hrtimer *timer)
376 {
377         struct k_itimer *timr;
378         unsigned long flags;
379         int si_private = 0;
380         enum hrtimer_restart ret = HRTIMER_NORESTART;
381
382         timr = container_of(timer, struct k_itimer, it.real.timer);
383         spin_lock_irqsave(&timr->it_lock, flags);
384
385         if (timr->it.real.interval.tv64 != 0)
386                 si_private = ++timr->it_requeue_pending;
387
388         if (posix_timer_event(timr, si_private)) {
389                 /*
390                  * signal was not sent because of sig_ignor
391                  * we will not get a call back to restart it AND
392                  * it should be restarted.
393                  */
394                 if (timr->it.real.interval.tv64 != 0) {
395                         ktime_t now = hrtimer_cb_get_time(timer);
396
397                         /*
398                          * FIXME: What we really want, is to stop this
399                          * timer completely and restart it in case the
400                          * SIG_IGN is removed. This is a non trivial
401                          * change which involves sighand locking
402                          * (sigh !), which we don't want to do late in
403                          * the release cycle.
404                          *
405                          * For now we just let timers with an interval
406                          * less than a jiffie expire every jiffie to
407                          * avoid softirq starvation in case of SIG_IGN
408                          * and a very small interval, which would put
409                          * the timer right back on the softirq pending
410                          * list. By moving now ahead of time we trick
411                          * hrtimer_forward() to expire the timer
412                          * later, while we still maintain the overrun
413                          * accuracy, but have some inconsistency in
414                          * the timer_gettime() case. This is at least
415                          * better than a starved softirq. A more
416                          * complex fix which solves also another related
417                          * inconsistency is already in the pipeline.
418                          */
419 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
420                         {
421                                 ktime_t kj = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC / HZ);
422
423                                 if (timr->it.real.interval.tv64 < kj.tv64)
424                                         now = ktime_add(now, kj);
425                         }
426 #endif
427                         timr->it_overrun += (unsigned int)
428                                 hrtimer_forward(timer, now,
429                                                 timr->it.real.interval);
430                         ret = HRTIMER_RESTART;
431                         ++timr->it_requeue_pending;
432                 }
433         }
434
435         unlock_timer(timr, flags);
436         return ret;
437 }
438
439 static struct pid *good_sigevent(sigevent_t * event)
440 {
441         struct task_struct *rtn = current->group_leader;
442
443         if ((event->sigev_notify & SIGEV_THREAD_ID ) &&
444                 (!(rtn = find_task_by_vpid(event->sigev_notify_thread_id)) ||
445                  !same_thread_group(rtn, current) ||
446                  (event->sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) != SIGEV_SIGNAL))
447                 return NULL;
448
449         if (((event->sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) != SIGEV_NONE) &&
450             ((event->sigev_signo <= 0) || (event->sigev_signo > SIGRTMAX)))
451                 return NULL;
452
453         return task_pid(rtn);
454 }
455
456 void posix_timers_register_clock(const clockid_t clock_id,
457                                  struct k_clock *new_clock)
458 {
459         if ((unsigned) clock_id >= MAX_CLOCKS) {
460                 printk(KERN_WARNING "POSIX clock register failed for clock_id %d\n",
461                        clock_id);
462                 return;
463         }
464
465         if (!new_clock->clock_get) {
466                 printk(KERN_WARNING "POSIX clock id %d lacks clock_get()\n",
467                        clock_id);
468                 return;
469         }
470         if (!new_clock->clock_getres) {
471                 printk(KERN_WARNING "POSIX clock id %d lacks clock_getres()\n",
472                        clock_id);
473                 return;
474         }
475
476         posix_clocks[clock_id] = *new_clock;
477 }
478 EXPORT_SYMBOL_GPL(posix_timers_register_clock);
479
480 static struct k_itimer * alloc_posix_timer(void)
481 {
482         struct k_itimer *tmr;
483         tmr = kmem_cache_zalloc(posix_timers_cache, GFP_KERNEL);
484         if (!tmr)
485                 return tmr;
486         if (unlikely(!(tmr->sigq = sigqueue_alloc()))) {
487                 kmem_cache_free(posix_timers_cache, tmr);
488                 return NULL;
489         }
490         memset(&tmr->sigq->info, 0, sizeof(siginfo_t));
491         return tmr;
492 }
493
494 static void k_itimer_rcu_free(struct rcu_head *head)
495 {
496         struct k_itimer *tmr = container_of(head, struct k_itimer, it.rcu);
497
498         kmem_cache_free(posix_timers_cache, tmr);
499 }
500
501 #define IT_ID_SET       1
502 #define IT_ID_NOT_SET   0
503 static void release_posix_timer(struct k_itimer *tmr, int it_id_set)
504 {
505         if (it_id_set) {
506                 unsigned long flags;
507                 spin_lock_irqsave(&idr_lock, flags);
508                 idr_remove(&posix_timers_id, tmr->it_id);
509                 spin_unlock_irqrestore(&idr_lock, flags);
510         }
511         put_pid(tmr->it_pid);
512         sigqueue_free(tmr->sigq);
513         call_rcu(&tmr->it.rcu, k_itimer_rcu_free);
514 }
515
516 static struct k_clock *clockid_to_kclock(const clockid_t id)
517 {
518         if (id < 0)
519                 return (id & CLOCKFD_MASK) == CLOCKFD ?
520                         &clock_posix_dynamic : &clock_posix_cpu;
521
522         if (id >= MAX_CLOCKS || !posix_clocks[id].clock_getres)
523                 return NULL;
524         return &posix_clocks[id];
525 }
526
527 static int common_timer_create(struct k_itimer *new_timer)
528 {
529         hrtimer_init(&new_timer->it.real.timer, new_timer->it_clock, 0);
530         return 0;
531 }
532
533 /* Create a POSIX.1b interval timer. */
534
535 SYSCALL_DEFINE3(timer_create, const clockid_t, which_clock,
536                 struct sigevent __user *, timer_event_spec,
537                 timer_t __user *, created_timer_id)
538 {
539         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
540         struct k_itimer *new_timer;
541         int error, new_timer_id;
542         sigevent_t event;
543         int it_id_set = IT_ID_NOT_SET;
544
545         if (!kc)
546                 return -EINVAL;
547         if (!kc->timer_create)
548                 return -EOPNOTSUPP;
549
550         new_timer = alloc_posix_timer();
551         if (unlikely(!new_timer))
552                 return -EAGAIN;
553
554         spin_lock_init(&new_timer->it_lock);
555
556         idr_preload(GFP_KERNEL);
557         spin_lock_irq(&idr_lock);
558         error = idr_alloc(&posix_timers_id, new_timer, 0, 0, GFP_NOWAIT);
559         spin_unlock_irq(&idr_lock);
560         idr_preload_end();
561         if (error < 0) {
562                 /*
563                  * Weird looking, but we return EAGAIN if the IDR is
564                  * full (proper POSIX return value for this)
565                  */
566                 if (error == -ENOSPC)
567                         error = -EAGAIN;
568                 goto out;
569         }
570         new_timer_id = error;
571
572         it_id_set = IT_ID_SET;
573         new_timer->it_id = (timer_t) new_timer_id;
574         new_timer->it_clock = which_clock;
575         new_timer->it_overrun = -1;
576
577         if (timer_event_spec) {
578                 if (copy_from_user(&event, timer_event_spec, sizeof (event))) {
579                         error = -EFAULT;
580                         goto out;
581                 }
582                 rcu_read_lock();
583                 new_timer->it_pid = get_pid(good_sigevent(&event));
584                 rcu_read_unlock();
585                 if (!new_timer->it_pid) {
586                         error = -EINVAL;
587                         goto out;
588                 }
589         } else {
590                 event.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
591                 event.sigev_signo = SIGALRM;
592                 event.sigev_value.sival_int = new_timer->it_id;
593                 new_timer->it_pid = get_pid(task_tgid(current));
594         }
595
596         new_timer->it_sigev_notify     = event.sigev_notify;
597         new_timer->sigq->info.si_signo = event.sigev_signo;
598         new_timer->sigq->info.si_value = event.sigev_value;
599         new_timer->sigq->info.si_tid   = new_timer->it_id;
600         new_timer->sigq->info.si_code  = SI_TIMER;
601
602         if (copy_to_user(created_timer_id,
603                          &new_timer_id, sizeof (new_timer_id))) {
604                 error = -EFAULT;
605                 goto out;
606         }
607
608         error = kc->timer_create(new_timer);
609         if (error)
610                 goto out;
611
612         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
613         new_timer->it_signal = current->signal;
614         list_add(&new_timer->list, &current->signal->posix_timers);
615         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
616
617         return 0;
618         /*
619          * In the case of the timer belonging to another task, after
620          * the task is unlocked, the timer is owned by the other task
621          * and may cease to exist at any time.  Don't use or modify
622          * new_timer after the unlock call.
623          */
624 out:
625         release_posix_timer(new_timer, it_id_set);
626         return error;
627 }
628
629 /*
630  * Locking issues: We need to protect the result of the id look up until
631  * we get the timer locked down so it is not deleted under us.  The
632  * removal is done under the idr spinlock so we use that here to bridge
633  * the find to the timer lock.  To avoid a dead lock, the timer id MUST
634  * be release with out holding the timer lock.
635  */
636 static struct k_itimer *__lock_timer(timer_t timer_id, unsigned long *flags)
637 {
638         struct k_itimer *timr;
639
640         /*
641          * timer_t could be any type >= int and we want to make sure any
642          * @timer_id outside positive int range fails lookup.
643          */
644         if ((unsigned long long)timer_id > INT_MAX)
645                 return NULL;
646
647         rcu_read_lock();
648         timr = idr_find(&posix_timers_id, (int)timer_id);
649         if (timr) {
650                 spin_lock_irqsave(&timr->it_lock, *flags);
651                 if (timr->it_signal == current->signal) {
652                         rcu_read_unlock();
653                         return timr;
654                 }
655                 spin_unlock_irqrestore(&timr->it_lock, *flags);
656         }
657         rcu_read_unlock();
658
659         return NULL;
660 }
661
662 /*
663  * Get the time remaining on a POSIX.1b interval timer.  This function
664  * is ALWAYS called with spin_lock_irq on the timer, thus it must not
665  * mess with irq.
666  *
667  * We have a couple of messes to clean up here.  First there is the case
668  * of a timer that has a requeue pending.  These timers should appear to
669  * be in the timer list with an expiry as if we were to requeue them
670  * now.
671  *
672  * The second issue is the SIGEV_NONE timer which may be active but is
673  * not really ever put in the timer list (to save system resources).
674  * This timer may be expired, and if so, we will do it here.  Otherwise
675  * it is the same as a requeue pending timer WRT to what we should
676  * report.
677  */
678 static void
679 common_timer_get(struct k_itimer *timr, struct itimerspec *cur_setting)
680 {
681         ktime_t now, remaining, iv;
682         struct hrtimer *timer = &timr->it.real.timer;
683
684         memset(cur_setting, 0, sizeof(struct itimerspec));
685
686         iv = timr->it.real.interval;
687
688         /* interval timer ? */
689         if (iv.tv64)
690                 cur_setting->it_interval = ktime_to_timespec(iv);
691         else if (!hrtimer_active(timer) &&
692                  (timr->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) != SIGEV_NONE)
693                 return;
694
695         now = timer->base->get_time();
696
697         /*
698          * When a requeue is pending or this is a SIGEV_NONE
699          * timer move the expiry time forward by intervals, so
700          * expiry is > now.
701          */
702         if (iv.tv64 && (timr->it_requeue_pending & REQUEUE_PENDING ||
703             (timr->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) == SIGEV_NONE))
704                 timr->it_overrun += (unsigned int) hrtimer_forward(timer, now, iv);
705
706         remaining = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), now);
707         /* Return 0 only, when the timer is expired and not pending */
708         if (remaining.tv64 <= 0) {
709                 /*
710                  * A single shot SIGEV_NONE timer must return 0, when
711                  * it is expired !
712                  */
713                 if ((timr->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) != SIGEV_NONE)
714                         cur_setting->it_value.tv_nsec = 1;
715         } else
716                 cur_setting->it_value = ktime_to_timespec(remaining);
717 }
718
719 /* Get the time remaining on a POSIX.1b interval timer. */
720 SYSCALL_DEFINE2(timer_gettime, timer_t, timer_id,
721                 struct itimerspec __user *, setting)
722 {
723         struct itimerspec cur_setting;
724         struct k_itimer *timr;
725         struct k_clock *kc;
726         unsigned long flags;
727         int ret = 0;
728
729         timr = lock_timer(timer_id, &flags);
730         if (!timr)
731                 return -EINVAL;
732
733         kc = clockid_to_kclock(timr->it_clock);
734         if (WARN_ON_ONCE(!kc || !kc->timer_get))
735                 ret = -EINVAL;
736         else
737                 kc->timer_get(timr, &cur_setting);
738
739         unlock_timer(timr, flags);
740
741         if (!ret && copy_to_user(setting, &cur_setting, sizeof (cur_setting)))
742                 return -EFAULT;
743
744         return ret;
745 }
746
747 /*
748  * Get the number of overruns of a POSIX.1b interval timer.  This is to
749  * be the overrun of the timer last delivered.  At the same time we are
750  * accumulating overruns on the next timer.  The overrun is frozen when
751  * the signal is delivered, either at the notify time (if the info block
752  * is not queued) or at the actual delivery time (as we are informed by
753  * the call back to do_schedule_next_timer().  So all we need to do is
754  * to pick up the frozen overrun.
755  */
756 SYSCALL_DEFINE1(timer_getoverrun, timer_t, timer_id)
757 {
758         struct k_itimer *timr;
759         int overrun;
760         unsigned long flags;
761
762         timr = lock_timer(timer_id, &flags);
763         if (!timr)
764                 return -EINVAL;
765
766         overrun = timr->it_overrun_last;
767         unlock_timer(timr, flags);
768
769         return overrun;
770 }
771
772 /* Set a POSIX.1b interval timer. */
773 /* timr->it_lock is taken. */
774 static int
775 common_timer_set(struct k_itimer *timr, int flags,
776                  struct itimerspec *new_setting, struct itimerspec *old_setting)
777 {
778         struct hrtimer *timer = &timr->it.real.timer;
779         enum hrtimer_mode mode;
780
781         if (old_setting)
782                 common_timer_get(timr, old_setting);
783
784         /* disable the timer */
785         timr->it.real.interval.tv64 = 0;
786         /*
787          * careful here.  If smp we could be in the "fire" routine which will
788          * be spinning as we hold the lock.  But this is ONLY an SMP issue.
789          */
790         if (hrtimer_try_to_cancel(timer) < 0)
791                 return TIMER_RETRY;
792
793         timr->it_requeue_pending = (timr->it_requeue_pending + 2) & 
794                 ~REQUEUE_PENDING;
795         timr->it_overrun_last = 0;
796
797         /* switch off the timer when it_value is zero */
798         if (!new_setting->it_value.tv_sec && !new_setting->it_value.tv_nsec)
799                 return 0;
800
801         mode = flags & TIMER_ABSTIME ? HRTIMER_MODE_ABS : HRTIMER_MODE_REL;
802         hrtimer_init(&timr->it.real.timer, timr->it_clock, mode);
803         timr->it.real.timer.function = posix_timer_fn;
804
805         hrtimer_set_expires(timer, timespec_to_ktime(new_setting->it_value));
806
807         /* Convert interval */
808         timr->it.real.interval = timespec_to_ktime(new_setting->it_interval);
809
810         /* SIGEV_NONE timers are not queued ! See common_timer_get */
811         if (((timr->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) == SIGEV_NONE)) {
812                 /* Setup correct expiry time for relative timers */
813                 if (mode == HRTIMER_MODE_REL) {
814                         hrtimer_add_expires(timer, timer->base->get_time());
815                 }
816                 return 0;
817         }
818
819         hrtimer_start_expires(timer, mode);
820         return 0;
821 }
822
823 /* Set a POSIX.1b interval timer */
824 SYSCALL_DEFINE4(timer_settime, timer_t, timer_id, int, flags,
825                 const struct itimerspec __user *, new_setting,
826                 struct itimerspec __user *, old_setting)
827 {
828         struct k_itimer *timr;
829         struct itimerspec new_spec, old_spec;
830         int error = 0;
831         unsigned long flag;
832         struct itimerspec *rtn = old_setting ? &old_spec : NULL;
833         struct k_clock *kc;
834
835         if (!new_setting)
836                 return -EINVAL;
837
838         if (copy_from_user(&new_spec, new_setting, sizeof (new_spec)))
839                 return -EFAULT;
840
841         if (!timespec_valid(&new_spec.it_interval) ||
842             !timespec_valid(&new_spec.it_value))
843                 return -EINVAL;
844 retry:
845         timr = lock_timer(timer_id, &flag);
846         if (!timr)
847                 return -EINVAL;
848
849         kc = clockid_to_kclock(timr->it_clock);
850         if (WARN_ON_ONCE(!kc || !kc->timer_set))
851                 error = -EINVAL;
852         else
853                 error = kc->timer_set(timr, flags, &new_spec, rtn);
854
855         unlock_timer(timr, flag);
856         if (error == TIMER_RETRY) {
857                 rtn = NULL;     // We already got the old time...
858                 goto retry;
859         }
860
861         if (old_setting && !error &&
862             copy_to_user(old_setting, &old_spec, sizeof (old_spec)))
863                 error = -EFAULT;
864
865         return error;
866 }
867
868 static int common_timer_del(struct k_itimer *timer)
869 {
870         timer->it.real.interval.tv64 = 0;
871
872         if (hrtimer_try_to_cancel(&timer->it.real.timer) < 0)
873                 return TIMER_RETRY;
874         return 0;
875 }
876
877 static inline int timer_delete_hook(struct k_itimer *timer)
878 {
879         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(timer->it_clock);
880
881         if (WARN_ON_ONCE(!kc || !kc->timer_del))
882                 return -EINVAL;
883         return kc->timer_del(timer);
884 }
885
886 /* Delete a POSIX.1b interval timer. */
887 SYSCALL_DEFINE1(timer_delete, timer_t, timer_id)
888 {
889         struct k_itimer *timer;
890         unsigned long flags;
891
892 retry_delete:
893         timer = lock_timer(timer_id, &flags);
894         if (!timer)
895                 return -EINVAL;
896
897         if (timer_delete_hook(timer) == TIMER_RETRY) {
898                 unlock_timer(timer, flags);
899                 goto retry_delete;
900         }
901
902         spin_lock(&current->sighand->siglock);
903         list_del(&timer->list);
904         spin_unlock(&current->sighand->siglock);
905         /*
906          * This keeps any tasks waiting on the spin lock from thinking
907          * they got something (see the lock code above).
908          */
909         timer->it_signal = NULL;
910
911         unlock_timer(timer, flags);
912         release_posix_timer(timer, IT_ID_SET);
913         return 0;
914 }
915
916 /*
917  * return timer owned by the process, used by exit_itimers
918  */
919 static void itimer_delete(struct k_itimer *timer)
920 {
921         unsigned long flags;
922
923 retry_delete:
924         spin_lock_irqsave(&timer->it_lock, flags);
925
926         if (timer_delete_hook(timer) == TIMER_RETRY) {
927                 unlock_timer(timer, flags);
928                 goto retry_delete;
929         }
930         list_del(&timer->list);
931         /*
932          * This keeps any tasks waiting on the spin lock from thinking
933          * they got something (see the lock code above).
934          */
935         timer->it_signal = NULL;
936
937         unlock_timer(timer, flags);
938         release_posix_timer(timer, IT_ID_SET);
939 }
940
941 /*
942  * This is called by do_exit or de_thread, only when there are no more
943  * references to the shared signal_struct.
944  */
945 void exit_itimers(struct signal_struct *sig)
946 {
947         struct k_itimer *tmr;
948
949         while (!list_empty(&sig->posix_timers)) {
950                 tmr = list_entry(sig->posix_timers.next, struct k_itimer, list);
951                 itimer_delete(tmr);
952         }
953 }
954
955 SYSCALL_DEFINE2(clock_settime, const clockid_t, which_clock,
956                 const struct timespec __user *, tp)
957 {
958         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
959         struct timespec new_tp;
960
961         if (!kc || !kc->clock_set)
962                 return -EINVAL;
963
964         if (copy_from_user(&new_tp, tp, sizeof (*tp)))
965                 return -EFAULT;
966
967         return kc->clock_set(which_clock, &new_tp);
968 }
969
970 SYSCALL_DEFINE2(clock_gettime, const clockid_t, which_clock,
971                 struct timespec __user *,tp)
972 {
973         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
974         struct timespec kernel_tp;
975         int error;
976
977         if (!kc)
978                 return -EINVAL;
979
980         error = kc->clock_get(which_clock, &kernel_tp);
981
982         if (!error && copy_to_user(tp, &kernel_tp, sizeof (kernel_tp)))
983                 error = -EFAULT;
984
985         return error;
986 }
987
988 SYSCALL_DEFINE2(clock_adjtime, const clockid_t, which_clock,
989                 struct timex __user *, utx)
990 {
991         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
992         struct timex ktx;
993         int err;
994
995         if (!kc)
996                 return -EINVAL;
997         if (!kc->clock_adj)
998                 return -EOPNOTSUPP;
999
1000         if (copy_from_user(&ktx, utx, sizeof(ktx)))
1001                 return -EFAULT;
1002
1003         err = kc->clock_adj(which_clock, &ktx);
1004
1005         if (err >= 0 && copy_to_user(utx, &ktx, sizeof(ktx)))
1006                 return -EFAULT;
1007
1008         return err;
1009 }
1010
1011 SYSCALL_DEFINE2(clock_getres, const clockid_t, which_clock,
1012                 struct timespec __user *, tp)
1013 {
1014         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1015         struct timespec rtn_tp;
1016         int error;
1017
1018         if (!kc)
1019                 return -EINVAL;
1020
1021         error = kc->clock_getres(which_clock, &rtn_tp);
1022
1023         if (!error && tp && copy_to_user(tp, &rtn_tp, sizeof (rtn_tp)))
1024                 error = -EFAULT;
1025
1026         return error;
1027 }
1028
1029 /*
1030  * nanosleep for monotonic and realtime clocks
1031  */
1032 static int common_nsleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1033                          struct timespec *tsave, struct timespec __user *rmtp)
1034 {
1035         return hrtimer_nanosleep(tsave, rmtp, flags & TIMER_ABSTIME ?
1036                                  HRTIMER_MODE_ABS : HRTIMER_MODE_REL,
1037                                  which_clock);
1038 }
1039
1040 SYSCALL_DEFINE4(clock_nanosleep, const clockid_t, which_clock, int, flags,
1041                 const struct timespec __user *, rqtp,
1042                 struct timespec __user *, rmtp)
1043 {
1044         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1045         struct timespec t;
1046
1047         if (!kc)
1048                 return -EINVAL;
1049         if (!kc->nsleep)
1050                 return -ENANOSLEEP_NOTSUP;
1051
1052         if (copy_from_user(&t, rqtp, sizeof (struct timespec)))
1053                 return -EFAULT;
1054
1055         if (!timespec_valid(&t))
1056                 return -EINVAL;
1057
1058         return kc->nsleep(which_clock, flags, &t, rmtp);
1059 }
1060
1061 /*
1062  * This will restart clock_nanosleep. This is required only by
1063  * compat_clock_nanosleep_restart for now.
1064  */
1065 long clock_nanosleep_restart(struct restart_block *restart_block)
1066 {
1067         clockid_t which_clock = restart_block->nanosleep.clockid;
1068         struct k_clock *kc = clockid_to_kclock(which_clock);
1069
1070         if (WARN_ON_ONCE(!kc || !kc->nsleep_restart))
1071                 return -EINVAL;
1072
1073         return kc->nsleep_restart(restart_block);
1074 }