ftp://ftp.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.6.tar.bz2
[linux-2.6.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  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
11  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
12  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at
13  * your option) any later version.
14  *
15  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
16  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
18  * General Public License for more details.
19
20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
21  * along with this program; if not, write to the Free Software
22  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
23  *
24  * MontaVista Software | 1237 East Arques Avenue | Sunnyvale | CA 94085 | USA
25  */
26
27 /* These are all the functions necessary to implement
28  * POSIX clocks & timers
29  */
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/smp_lock.h>
32 #include <linux/interrupt.h>
33 #include <linux/slab.h>
34 #include <linux/time.h>
35
36 #include <asm/uaccess.h>
37 #include <asm/semaphore.h>
38 #include <linux/list.h>
39 #include <linux/init.h>
40 #include <linux/compiler.h>
41 #include <linux/idr.h>
42 #include <linux/posix-timers.h>
43 #include <linux/wait.h>
44
45 #ifndef div_long_long_rem
46 #include <asm/div64.h>
47
48 #define div_long_long_rem(dividend,divisor,remainder) ({ \
49                        u64 result = dividend;           \
50                        *remainder = do_div(result,divisor); \
51                        result; })
52
53 #endif
54 #define CLOCK_REALTIME_RES TICK_NSEC  /* In nano seconds. */
55
56 static inline u64  mpy_l_X_l_ll(unsigned long mpy1,unsigned long mpy2)
57 {
58         return (u64)mpy1 * mpy2;
59 }
60 /*
61  * Management arrays for POSIX timers.   Timers are kept in slab memory
62  * Timer ids are allocated by an external routine that keeps track of the
63  * id and the timer.  The external interface is:
64  *
65  * void *idr_find(struct idr *idp, int id);           to find timer_id <id>
66  * int idr_get_new(struct idr *idp, void *ptr);       to get a new id and
67  *                                                    related it to <ptr>
68  * void idr_remove(struct idr *idp, int id);          to release <id>
69  * void idr_init(struct idr *idp);                    to initialize <idp>
70  *                                                    which we supply.
71  * The idr_get_new *may* call slab for more memory so it must not be
72  * called under a spin lock.  Likewise idr_remore may release memory
73  * (but it may be ok to do this under a lock...).
74  * idr_find is just a memory look up and is quite fast.  A -1 return
75  * indicates that the requested id does not exist.
76  */
77
78 /*
79  * Lets keep our timers in a slab cache :-)
80  */
81 static kmem_cache_t *posix_timers_cache;
82 static struct idr posix_timers_id;
83 static spinlock_t idr_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
84
85 /*
86  * Just because the timer is not in the timer list does NOT mean it is
87  * inactive.  It could be in the "fire" routine getting a new expire time.
88  */
89 #define TIMER_INACTIVE 1
90 #define TIMER_RETRY 1
91
92 #ifdef CONFIG_SMP
93 # define timer_active(tmr) \
94                 ((tmr)->it_timer.entry.prev != (void *)TIMER_INACTIVE)
95 # define set_timer_inactive(tmr) \
96                 do { \
97                         (tmr)->it_timer.entry.prev = (void *)TIMER_INACTIVE; \
98                 } while (0)
99 #else
100 # define timer_active(tmr) BARFY        // error to use outside of SMP
101 # define set_timer_inactive(tmr) do { } while (0)
102 #endif
103 /*
104  * we assume that the new SIGEV_THREAD_ID shares no bits with the other
105  * SIGEV values.  Here we put out an error if this assumption fails.
106  */
107 #if SIGEV_THREAD_ID != (SIGEV_THREAD_ID & \
108                        ~(SIGEV_SIGNAL | SIGEV_NONE | SIGEV_THREAD))
109 #error "SIGEV_THREAD_ID must not share bit with other SIGEV values!"
110 #endif
111
112
113 #define REQUEUE_PENDING 1
114 /*
115  * The timer ID is turned into a timer address by idr_find().
116  * Verifying a valid ID consists of:
117  *
118  * a) checking that idr_find() returns other than -1.
119  * b) checking that the timer id matches the one in the timer itself.
120  * c) that the timer owner is in the callers thread group.
121  */
122
123 /*
124  * CLOCKs: The POSIX standard calls for a couple of clocks and allows us
125  *          to implement others.  This structure defines the various
126  *          clocks and allows the possibility of adding others.  We
127  *          provide an interface to add clocks to the table and expect
128  *          the "arch" code to add at least one clock that is high
129  *          resolution.  Here we define the standard CLOCK_REALTIME as a
130  *          1/HZ resolution clock.
131  *
132  * CPUTIME & THREAD_CPUTIME: We are not, at this time, definding these
133  *          two clocks (and the other process related clocks (Std
134  *          1003.1d-1999).  The way these should be supported, we think,
135  *          is to use large negative numbers for the two clocks that are
136  *          pinned to the executing process and to use -pid for clocks
137  *          pinned to particular pids.  Calls which supported these clock
138  *          ids would split early in the function.
139  *
140  * RESOLUTION: Clock resolution is used to round up timer and interval
141  *          times, NOT to report clock times, which are reported with as
142  *          much resolution as the system can muster.  In some cases this
143  *          resolution may depend on the underlaying clock hardware and
144  *          may not be quantifiable until run time, and only then is the
145  *          necessary code is written.  The standard says we should say
146  *          something about this issue in the documentation...
147  *
148  * FUNCTIONS: The CLOCKs structure defines possible functions to handle
149  *          various clock functions.  For clocks that use the standard
150  *          system timer code these entries should be NULL.  This will
151  *          allow dispatch without the overhead of indirect function
152  *          calls.  CLOCKS that depend on other sources (e.g. WWV or GPS)
153  *          must supply functions here, even if the function just returns
154  *          ENOSYS.  The standard POSIX timer management code assumes the
155  *          following: 1.) The k_itimer struct (sched.h) is used for the
156  *          timer.  2.) The list, it_lock, it_clock, it_id and it_process
157  *          fields are not modified by timer code.
158  *
159  *          At this time all functions EXCEPT clock_nanosleep can be
160  *          redirected by the CLOCKS structure.  Clock_nanosleep is in
161  *          there, but the code ignors it.
162  *
163  * Permissions: It is assumed that the clock_settime() function defined
164  *          for each clock will take care of permission checks.  Some
165  *          clocks may be set able by any user (i.e. local process
166  *          clocks) others not.  Currently the only set able clock we
167  *          have is CLOCK_REALTIME and its high res counter part, both of
168  *          which we beg off on and pass to do_sys_settimeofday().
169  */
170
171 static struct k_clock posix_clocks[MAX_CLOCKS];
172
173 #define if_clock_do(clock_fun,alt_fun,parms) \
174                 (!clock_fun) ? alt_fun parms : clock_fun parms
175
176 #define p_timer_get(clock,a,b) \
177                 if_clock_do((clock)->timer_get,do_timer_gettime, (a,b))
178
179 #define p_nsleep(clock,a,b,c) \
180                 if_clock_do((clock)->nsleep, do_nsleep, (a,b,c))
181
182 #define p_timer_del(clock,a) \
183                 if_clock_do((clock)->timer_del, do_timer_delete, (a))
184
185 void register_posix_clock(int clock_id, struct k_clock *new_clock);
186 static int do_posix_gettime(struct k_clock *clock, struct timespec *tp);
187 static u64 do_posix_clock_monotonic_gettime_parts(
188         struct timespec *tp, struct timespec *mo);
189 int do_posix_clock_monotonic_gettime(struct timespec *tp);
190 int do_posix_clock_monotonic_settime(struct timespec *tp);
191 static struct k_itimer *lock_timer(timer_t timer_id, unsigned long *flags);
192
193 static inline void unlock_timer(struct k_itimer *timr, unsigned long flags)
194 {
195         spin_unlock_irqrestore(&timr->it_lock, flags);
196 }
197
198 /*
199  * Initialize everything, well, just everything in Posix clocks/timers ;)
200  */
201 static __init int init_posix_timers(void)
202 {
203         struct k_clock clock_realtime = {.res = CLOCK_REALTIME_RES };
204         struct k_clock clock_monotonic = {.res = CLOCK_REALTIME_RES,
205                 .clock_get = do_posix_clock_monotonic_gettime,
206                 .clock_set = do_posix_clock_monotonic_settime
207         };
208
209         register_posix_clock(CLOCK_REALTIME, &clock_realtime);
210         register_posix_clock(CLOCK_MONOTONIC, &clock_monotonic);
211
212         posix_timers_cache = kmem_cache_create("posix_timers_cache",
213                                         sizeof (struct k_itimer), 0, 0, 0, 0);
214         idr_init(&posix_timers_id);
215
216         return 0;
217 }
218
219 __initcall(init_posix_timers);
220
221 static void tstojiffie(struct timespec *tp, int res, u64 *jiff)
222 {
223         long sec = tp->tv_sec;
224         long nsec = tp->tv_nsec + res - 1;
225
226         if (nsec > NSEC_PER_SEC) {
227                 sec++;
228                 nsec -= NSEC_PER_SEC;
229         }
230
231         /*
232          * The scaling constants are defined in <linux/time.h>
233          * The difference between there and here is that we do the
234          * res rounding and compute a 64-bit result (well so does that
235          * but it then throws away the high bits).
236          */
237         *jiff =  (mpy_l_X_l_ll(sec, SEC_CONVERSION) +
238                   (mpy_l_X_l_ll(nsec, NSEC_CONVERSION) >> 
239                    (NSEC_JIFFIE_SC - SEC_JIFFIE_SC))) >> SEC_JIFFIE_SC;
240 }
241
242 static void schedule_next_timer(struct k_itimer *timr)
243 {
244         struct now_struct now;
245
246         /* Set up the timer for the next interval (if there is one) */
247         if (!timr->it_incr) 
248                 return;
249
250         posix_get_now(&now);
251         do {
252                 posix_bump_timer(timr);
253         }while (posix_time_before(&timr->it_timer, &now));
254
255         timr->it_overrun_last = timr->it_overrun;
256         timr->it_overrun = -1;
257         ++timr->it_requeue_pending;
258         add_timer(&timr->it_timer);
259 }
260
261 /*
262  * This function is exported for use by the signal deliver code.  It is
263  * called just prior to the info block being released and passes that
264  * block to us.  It's function is to update the overrun entry AND to
265  * restart the timer.  It should only be called if the timer is to be
266  * restarted (i.e. we have flagged this in the sys_private entry of the
267  * info block).
268  *
269  * To protect aginst the timer going away while the interrupt is queued,
270  * we require that the it_requeue_pending flag be set.
271  */
272 void do_schedule_next_timer(struct siginfo *info)
273 {
274         struct k_itimer *timr;
275         unsigned long flags;
276
277         timr = lock_timer(info->si_tid, &flags);
278
279         if (!timr || timr->it_requeue_pending != info->si_sys_private)
280                 goto exit;
281
282         schedule_next_timer(timr);
283         info->si_overrun = timr->it_overrun_last;
284 exit:
285         if (timr)
286                 unlock_timer(timr, flags);
287 }
288
289 /*
290  * Notify the task and set up the timer for the next expiration (if
291  * applicable).  This function requires that the k_itimer structure
292  * it_lock is taken.  This code will requeue the timer only if we get
293  * either an error return or a flag (ret > 0) from send_seg_info
294  * indicating that the signal was either not queued or was queued
295  * without an info block.  In this case, we will not get a call back to
296  * do_schedule_next_timer() so we do it here.  This should be rare...
297
298  * An interesting problem can occur if, while a signal, and thus a call
299  * back is pending, the timer is rearmed, i.e. stopped and restarted.
300  * We then need to sort out the call back and do the right thing.  What
301  * we do is to put a counter in the info block and match it with the
302  * timers copy on the call back.  If they don't match, we just ignore
303  * the call back.  The counter is local to the timer and we use odd to
304  * indicate a call back is pending.  Note that we do allow the timer to 
305  * be deleted while a signal is pending.  The standard says we can
306  * allow that signal to be delivered, and we do. 
307  */
308
309 static void timer_notify_task(struct k_itimer *timr)
310 {
311         int ret;
312
313         memset(&timr->sigq->info, 0, sizeof(siginfo_t));
314
315         /* Send signal to the process that owns this timer. */
316         timr->sigq->info.si_signo = timr->it_sigev_signo;
317         timr->sigq->info.si_errno = 0;
318         timr->sigq->info.si_code = SI_TIMER;
319         timr->sigq->info.si_tid = timr->it_id;
320         timr->sigq->info.si_value = timr->it_sigev_value;
321         if (timr->it_incr)
322                 timr->sigq->info.si_sys_private = ++timr->it_requeue_pending;
323
324         if (timr->it_sigev_notify & SIGEV_THREAD_ID) {
325                 if (unlikely(timr->it_process->flags & PF_EXITING)) {
326                         timr->it_sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
327                         put_task_struct(timr->it_process);
328                         timr->it_process = timr->it_process->group_leader;
329                         goto group;
330                 }
331                 ret = send_sigqueue(timr->it_sigev_signo, timr->sigq,
332                         timr->it_process);
333         }
334         else {
335         group:
336                 ret = send_group_sigqueue(timr->it_sigev_signo, timr->sigq,
337                         timr->it_process);
338         }
339         if (ret) {
340                 /*
341                  * signal was not sent because of sig_ignor
342                  * we will not get a call back to restart it AND
343                  * it should be restarted.
344                  */
345                 schedule_next_timer(timr);
346         }
347 }
348
349 /*
350  * This function gets called when a POSIX.1b interval timer expires.  It
351  * is used as a callback from the kernel internal timer.  The
352  * run_timer_list code ALWAYS calls with interrutps on.
353  */
354 static void posix_timer_fn(unsigned long __data)
355 {
356         struct k_itimer *timr = (struct k_itimer *) __data;
357         unsigned long flags;
358
359         spin_lock_irqsave(&timr->it_lock, flags);
360         set_timer_inactive(timr);
361         timer_notify_task(timr);
362         unlock_timer(timr, flags);
363 }
364
365
366 static inline struct task_struct * good_sigevent(sigevent_t * event)
367 {
368         struct task_struct *rtn = current->group_leader;
369
370         if ((event->sigev_notify & SIGEV_THREAD_ID ) &&
371                 (!(rtn = find_task_by_pid(event->sigev_notify_thread_id)) ||
372                  rtn->tgid != current->tgid ||
373                  (event->sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) != SIGEV_SIGNAL))
374                 return NULL;
375
376         if (((event->sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) != SIGEV_NONE) &&
377             ((event->sigev_signo <= 0) || (event->sigev_signo > SIGRTMAX)))
378                 return NULL;
379
380         return rtn;
381 }
382
383 void register_posix_clock(int clock_id, struct k_clock *new_clock)
384 {
385         if ((unsigned) clock_id >= MAX_CLOCKS) {
386                 printk("POSIX clock register failed for clock_id %d\n",
387                        clock_id);
388                 return;
389         }
390         posix_clocks[clock_id] = *new_clock;
391 }
392
393 static struct k_itimer * alloc_posix_timer(void)
394 {
395         struct k_itimer *tmr;
396         tmr = kmem_cache_alloc(posix_timers_cache, GFP_KERNEL);
397         if (!tmr)
398                 return tmr;
399         memset(tmr, 0, sizeof (struct k_itimer));
400         tmr->it_id = (timer_t)-1;
401         if (unlikely(!(tmr->sigq = sigqueue_alloc()))) {
402                 kmem_cache_free(posix_timers_cache, tmr);
403                 tmr = 0;
404         }
405         return tmr;
406 }
407
408 static void release_posix_timer(struct k_itimer *tmr)
409 {
410         if (tmr->it_id != -1) {
411                 unsigned long flags;
412                 spin_lock_irqsave(&idr_lock, flags);
413                 idr_remove(&posix_timers_id, tmr->it_id);
414                 spin_unlock_irqrestore(&idr_lock, flags);
415         }
416         sigqueue_free(tmr->sigq);
417         if (unlikely(tmr->it_process) &&
418             tmr->it_sigev_notify == (SIGEV_SIGNAL|SIGEV_THREAD_ID))
419                 put_task_struct(tmr->it_process);
420         kmem_cache_free(posix_timers_cache, tmr);
421 }
422
423 /* Create a POSIX.1b interval timer. */
424
425 asmlinkage long
426 sys_timer_create(clockid_t which_clock,
427                  struct sigevent __user *timer_event_spec,
428                  timer_t __user * created_timer_id)
429 {
430         int error = 0;
431         struct k_itimer *new_timer = NULL;
432         timer_t new_timer_id;
433         struct task_struct *process = 0;
434         unsigned long flags;
435         sigevent_t event;
436
437         if ((unsigned) which_clock >= MAX_CLOCKS ||
438                                 !posix_clocks[which_clock].res)
439                 return -EINVAL;
440
441         new_timer = alloc_posix_timer();
442         if (unlikely(!new_timer))
443                 return -EAGAIN;
444
445         spin_lock_init(&new_timer->it_lock);
446         do {
447                 if (unlikely(!idr_pre_get(&posix_timers_id, GFP_KERNEL))) {
448                         error = -EAGAIN;
449                         new_timer->it_id = (timer_t)-1;
450                         goto out;
451                 }
452                 spin_lock_irq(&idr_lock);
453                 new_timer_id = (timer_t) idr_get_new(&posix_timers_id,
454                                                         (void *) new_timer);
455                 spin_unlock_irq(&idr_lock);
456         } while (unlikely(new_timer_id == -1));
457
458         new_timer->it_id = new_timer_id;
459         /*
460          * return the timer_id now.  The next step is hard to
461          * back out if there is an error.
462          */
463         if (copy_to_user(created_timer_id,
464                          &new_timer_id, sizeof (new_timer_id))) {
465                 error = -EFAULT;
466                 goto out;
467         }
468         if (timer_event_spec) {
469                 if (copy_from_user(&event, timer_event_spec, sizeof (event))) {
470                         error = -EFAULT;
471                         goto out;
472                 }
473                 read_lock(&tasklist_lock);
474                 if ((process = good_sigevent(&event))) {
475                         /*
476                          * We may be setting up this process for another
477                          * thread.  It may be exiting.  To catch this
478                          * case the we check the PF_EXITING flag.  If
479                          * the flag is not set, the siglock will catch
480                          * him before it is too late (in exit_itimers).
481                          *
482                          * The exec case is a bit more invloved but easy
483                          * to code.  If the process is in our thread
484                          * group (and it must be or we would not allow
485                          * it here) and is doing an exec, it will cause
486                          * us to be killed.  In this case it will wait
487                          * for us to die which means we can finish this
488                          * linkage with our last gasp. I.e. no code :)
489                          */
490                         spin_lock_irqsave(&process->sighand->siglock, flags);
491                         if (!(process->flags & PF_EXITING)) {
492                                 list_add(&new_timer->list,
493                                          &process->signal->posix_timers);
494                                 spin_unlock_irqrestore(&process->sighand->siglock, flags);
495                                 get_task_struct(process);
496                         } else {
497                                 spin_unlock_irqrestore(&process->sighand->siglock, flags);
498                                 process = 0;
499                         }
500                 }
501                 read_unlock(&tasklist_lock);
502                 if (!process) {
503                         error = -EINVAL;
504                         goto out;
505                 }
506                 new_timer->it_sigev_notify = event.sigev_notify;
507                 new_timer->it_sigev_signo = event.sigev_signo;
508                 new_timer->it_sigev_value = event.sigev_value;
509         } else {
510                 new_timer->it_sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
511                 new_timer->it_sigev_signo = SIGALRM;
512                 new_timer->it_sigev_value.sival_int = new_timer->it_id;
513                 process = current->group_leader;
514                 spin_lock_irqsave(&process->sighand->siglock, flags);
515                 list_add(&new_timer->list, &process->signal->posix_timers);
516                 spin_unlock_irqrestore(&process->sighand->siglock, flags);
517         }
518
519         new_timer->it_clock = which_clock;
520         new_timer->it_incr = 0;
521         new_timer->it_overrun = -1;
522         init_timer(&new_timer->it_timer);
523         new_timer->it_timer.expires = 0;
524         new_timer->it_timer.data = (unsigned long) new_timer;
525         new_timer->it_timer.function = posix_timer_fn;
526         set_timer_inactive(new_timer);
527
528         /*
529          * Once we set the process, it can be found so do it last...
530          */
531         new_timer->it_process = process;
532 out:
533         if (error)
534                 release_posix_timer(new_timer);
535
536         return error;
537 }
538
539 /*
540  * good_timespec
541  *
542  * This function checks the elements of a timespec structure.
543  *
544  * Arguments:
545  * ts        : Pointer to the timespec structure to check
546  *
547  * Return value:
548  * If a NULL pointer was passed in, or the tv_nsec field was less than 0
549  * or greater than NSEC_PER_SEC, or the tv_sec field was less than 0,
550  * this function returns 0. Otherwise it returns 1.
551  */
552 static int good_timespec(const struct timespec *ts)
553 {
554         if ((!ts) || (ts->tv_sec < 0) ||
555                         ((unsigned) ts->tv_nsec >= NSEC_PER_SEC))
556                 return 0;
557         return 1;
558 }
559
560 /*
561  * Locking issues: We need to protect the result of the id look up until
562  * we get the timer locked down so it is not deleted under us.  The
563  * removal is done under the idr spinlock so we use that here to bridge
564  * the find to the timer lock.  To avoid a dead lock, the timer id MUST
565  * be release with out holding the timer lock.
566  */
567 static struct k_itimer * lock_timer(timer_t timer_id, unsigned long *flags)
568 {
569         struct k_itimer *timr;
570         /*
571          * Watch out here.  We do a irqsave on the idr_lock and pass the
572          * flags part over to the timer lock.  Must not let interrupts in
573          * while we are moving the lock.
574          */
575
576         spin_lock_irqsave(&idr_lock, *flags);
577         timr = (struct k_itimer *) idr_find(&posix_timers_id, (int) timer_id);
578         if (timr) {
579                 spin_lock(&timr->it_lock);
580                 spin_unlock(&idr_lock);
581
582                 if ((timr->it_id != timer_id) || !(timr->it_process) ||
583                                 timr->it_process->tgid != current->tgid) {
584                         unlock_timer(timr, *flags);
585                         timr = NULL;
586                 }
587         } else
588                 spin_unlock_irqrestore(&idr_lock, *flags);
589
590         return timr;
591 }
592
593 /*
594  * Get the time remaining on a POSIX.1b interval timer.  This function
595  * is ALWAYS called with spin_lock_irq on the timer, thus it must not
596  * mess with irq.
597  *
598  * We have a couple of messes to clean up here.  First there is the case
599  * of a timer that has a requeue pending.  These timers should appear to
600  * be in the timer list with an expiry as if we were to requeue them
601  * now.
602  *
603  * The second issue is the SIGEV_NONE timer which may be active but is
604  * not really ever put in the timer list (to save system resources).
605  * This timer may be expired, and if so, we will do it here.  Otherwise
606  * it is the same as a requeue pending timer WRT to what we should
607  * report.
608  */
609 static void
610 do_timer_gettime(struct k_itimer *timr, struct itimerspec *cur_setting)
611 {
612         unsigned long expires;
613         struct now_struct now;
614
615         do
616                 expires = timr->it_timer.expires;
617         while ((volatile long) (timr->it_timer.expires) != expires);
618
619         posix_get_now(&now);
620
621         if (expires &&
622             ((timr->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) == SIGEV_NONE) &&
623             !timr->it_incr &&
624             posix_time_before(&timr->it_timer, &now))
625                 timr->it_timer.expires = expires = 0;
626         if (expires) {
627                 if (timr->it_requeue_pending & REQUEUE_PENDING ||
628                     (timr->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) == SIGEV_NONE) {
629                         while (posix_time_before(&timr->it_timer, &now))
630                                 posix_bump_timer(timr);
631                         expires = timr->it_timer.expires;
632                 }
633                 else
634                         if (!timer_pending(&timr->it_timer))
635                                 expires = 0;
636                 if (expires)
637                         expires -= now.jiffies;
638         }
639         jiffies_to_timespec(expires, &cur_setting->it_value);
640         jiffies_to_timespec(timr->it_incr, &cur_setting->it_interval);
641
642         if (cur_setting->it_value.tv_sec < 0) {
643                 cur_setting->it_value.tv_nsec = 1;
644                 cur_setting->it_value.tv_sec = 0;
645         }
646 }
647
648 /* Get the time remaining on a POSIX.1b interval timer. */
649 asmlinkage long
650 sys_timer_gettime(timer_t timer_id, struct itimerspec __user *setting)
651 {
652         struct k_itimer *timr;
653         struct itimerspec cur_setting;
654         unsigned long flags;
655
656         timr = lock_timer(timer_id, &flags);
657         if (!timr)
658                 return -EINVAL;
659
660         p_timer_get(&posix_clocks[timr->it_clock], timr, &cur_setting);
661
662         unlock_timer(timr, flags);
663
664         if (copy_to_user(setting, &cur_setting, sizeof (cur_setting)))
665                 return -EFAULT;
666
667         return 0;
668 }
669 /*
670  * Get the number of overruns of a POSIX.1b interval timer.  This is to
671  * be the overrun of the timer last delivered.  At the same time we are
672  * accumulating overruns on the next timer.  The overrun is frozen when
673  * the signal is delivered, either at the notify time (if the info block
674  * is not queued) or at the actual delivery time (as we are informed by
675  * the call back to do_schedule_next_timer().  So all we need to do is
676  * to pick up the frozen overrun.
677  */
678
679 asmlinkage long
680 sys_timer_getoverrun(timer_t timer_id)
681 {
682         struct k_itimer *timr;
683         int overrun;
684         long flags;
685
686         timr = lock_timer(timer_id, &flags);
687         if (!timr)
688                 return -EINVAL;
689
690         overrun = timr->it_overrun_last;
691         unlock_timer(timr, flags);
692
693         return overrun;
694 }
695 /*
696  * Adjust for absolute time
697  *
698  * If absolute time is given and it is not CLOCK_MONOTONIC, we need to
699  * adjust for the offset between the timer clock (CLOCK_MONOTONIC) and
700  * what ever clock he is using.
701  *
702  * If it is relative time, we need to add the current (CLOCK_MONOTONIC)
703  * time to it to get the proper time for the timer.
704  */
705 static int adjust_abs_time(struct k_clock *clock, struct timespec *tp, 
706                            int abs, u64 *exp)
707 {
708         struct timespec now;
709         struct timespec oc = *tp;
710         struct timespec wall_to_mono;
711         u64 jiffies_64_f;
712         int rtn =0;
713
714         if (abs) {
715                 /*
716                  * The mask pick up the 4 basic clocks 
717                  */
718                 if (!(clock - &posix_clocks[0]) & ~CLOCKS_MASK) {
719                         jiffies_64_f = do_posix_clock_monotonic_gettime_parts(
720                                 &now,  &wall_to_mono);
721                         /*
722                          * If we are doing a MONOTONIC clock
723                          */
724                         if((clock - &posix_clocks[0]) & CLOCKS_MONO){
725                                 now.tv_sec += wall_to_mono.tv_sec;
726                                 now.tv_nsec += wall_to_mono.tv_nsec;
727                         }
728                 } else {
729                         /*
730                          * Not one of the basic clocks
731                          */
732                         do_posix_gettime(clock, &now);  
733                         jiffies_64_f = get_jiffies_64();
734                 }
735                 /*
736                  * Take away now to get delta
737                  */
738                 oc.tv_sec -= now.tv_sec;
739                 oc.tv_nsec -= now.tv_nsec;
740                 /*
741                  * Normalize...
742                  */
743                 while ((oc.tv_nsec - NSEC_PER_SEC) >= 0) {
744                         oc.tv_nsec -= NSEC_PER_SEC;
745                         oc.tv_sec++;
746                 }
747                 while ((oc.tv_nsec) < 0) {
748                         oc.tv_nsec += NSEC_PER_SEC;
749                         oc.tv_sec--;
750                 }
751         }else{
752                 jiffies_64_f = get_jiffies_64();
753         }
754         /*
755          * Check if the requested time is prior to now (if so set now)
756          */
757         if (oc.tv_sec < 0)
758                 oc.tv_sec = oc.tv_nsec = 0;
759         tstojiffie(&oc, clock->res, exp);
760
761         /*
762          * Check if the requested time is more than the timer code
763          * can handle (if so we error out but return the value too).
764          */
765         if (*exp > ((u64)MAX_JIFFY_OFFSET))
766                         /*
767                          * This is a considered response, not exactly in
768                          * line with the standard (in fact it is silent on
769                          * possible overflows).  We assume such a large 
770                          * value is ALMOST always a programming error and
771                          * try not to compound it by setting a really dumb
772                          * value.
773                          */
774                         rtn = -EINVAL;
775         /*
776          * return the actual jiffies expire time, full 64 bits
777          */
778         *exp += jiffies_64_f;
779         return rtn;
780 }
781
782 /* Set a POSIX.1b interval timer. */
783 /* timr->it_lock is taken. */
784 static inline int
785 do_timer_settime(struct k_itimer *timr, int flags,
786                  struct itimerspec *new_setting, struct itimerspec *old_setting)
787 {
788         struct k_clock *clock = &posix_clocks[timr->it_clock];
789         u64 expire_64;
790
791         if (old_setting)
792                 do_timer_gettime(timr, old_setting);
793
794         /* disable the timer */
795         timr->it_incr = 0;
796         /*
797          * careful here.  If smp we could be in the "fire" routine which will
798          * be spinning as we hold the lock.  But this is ONLY an SMP issue.
799          */
800 #ifdef CONFIG_SMP
801         if (timer_active(timr) && !del_timer(&timr->it_timer))
802                 /*
803                  * It can only be active if on an other cpu.  Since
804                  * we have cleared the interval stuff above, it should
805                  * clear once we release the spin lock.  Of course once
806                  * we do that anything could happen, including the
807                  * complete melt down of the timer.  So return with
808                  * a "retry" exit status.
809                  */
810                 return TIMER_RETRY;
811
812         set_timer_inactive(timr);
813 #else
814         del_timer(&timr->it_timer);
815 #endif
816         timr->it_requeue_pending = (timr->it_requeue_pending + 2) & 
817                 ~REQUEUE_PENDING;
818         timr->it_overrun_last = 0;
819         timr->it_overrun = -1;
820         /*
821          *switch off the timer when it_value is zero
822          */
823         if (!new_setting->it_value.tv_sec && !new_setting->it_value.tv_nsec) {
824                 timr->it_timer.expires = 0;
825                 return 0;
826         }
827
828         if (adjust_abs_time(clock,
829                             &new_setting->it_value, flags & TIMER_ABSTIME, 
830                             &expire_64)) {
831                 return -EINVAL;
832         }
833         timr->it_timer.expires = (unsigned long)expire_64;      
834         tstojiffie(&new_setting->it_interval, clock->res, &expire_64);
835         timr->it_incr = (unsigned long)expire_64;
836
837
838         /*
839          * For some reason the timer does not fire immediately if expires is
840          * equal to jiffies, so the timer notify function is called directly.
841          * We do not even queue SIGEV_NONE timers!
842          */
843         if (((timr->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) != SIGEV_NONE)) {
844                 if (timr->it_timer.expires == jiffies)
845                         timer_notify_task(timr);
846                 else
847                         add_timer(&timr->it_timer);
848         }
849         return 0;
850 }
851
852 /* Set a POSIX.1b interval timer */
853 asmlinkage long
854 sys_timer_settime(timer_t timer_id, int flags,
855                   const struct itimerspec __user *new_setting,
856                   struct itimerspec __user *old_setting)
857 {
858         struct k_itimer *timr;
859         struct itimerspec new_spec, old_spec;
860         int error = 0;
861         long flag;
862         struct itimerspec *rtn = old_setting ? &old_spec : NULL;
863
864         if (!new_setting)
865                 return -EINVAL;
866
867         if (copy_from_user(&new_spec, new_setting, sizeof (new_spec)))
868                 return -EFAULT;
869
870         if ((!good_timespec(&new_spec.it_interval)) ||
871             (!good_timespec(&new_spec.it_value)))
872                 return -EINVAL;
873 retry:
874         timr = lock_timer(timer_id, &flag);
875         if (!timr)
876                 return -EINVAL;
877
878         if (!posix_clocks[timr->it_clock].timer_set)
879                 error = do_timer_settime(timr, flags, &new_spec, rtn);
880         else
881                 error = posix_clocks[timr->it_clock].timer_set(timr,
882                                                                flags,
883                                                                &new_spec, rtn);
884         unlock_timer(timr, flag);
885         if (error == TIMER_RETRY) {
886                 rtn = NULL;     // We already got the old time...
887                 goto retry;
888         }
889
890         if (old_setting && !error && copy_to_user(old_setting,
891                                                   &old_spec, sizeof (old_spec)))
892                 error = -EFAULT;
893
894         return error;
895 }
896
897 static inline int do_timer_delete(struct k_itimer *timer)
898 {
899         timer->it_incr = 0;
900 #ifdef CONFIG_SMP
901         if (timer_active(timer) && !del_timer(&timer->it_timer))
902                 /*
903                  * It can only be active if on an other cpu.  Since
904                  * we have cleared the interval stuff above, it should
905                  * clear once we release the spin lock.  Of course once
906                  * we do that anything could happen, including the
907                  * complete melt down of the timer.  So return with
908                  * a "retry" exit status.
909                  */
910                 return TIMER_RETRY;
911 #else
912         del_timer(&timer->it_timer);
913 #endif
914         return 0;
915 }
916
917 /* Delete a POSIX.1b interval timer. */
918 asmlinkage long
919 sys_timer_delete(timer_t timer_id)
920 {
921         struct k_itimer *timer;
922         long flags;
923
924 #ifdef CONFIG_SMP
925         int error;
926 retry_delete:
927 #endif
928         timer = lock_timer(timer_id, &flags);
929         if (!timer)
930                 return -EINVAL;
931
932 #ifdef CONFIG_SMP
933         error = p_timer_del(&posix_clocks[timer->it_clock], timer);
934
935         if (error == TIMER_RETRY) {
936                 unlock_timer(timer, flags);
937                 goto retry_delete;
938         }
939 #else
940         p_timer_del(&posix_clocks[timer->it_clock], timer);
941 #endif
942         spin_lock(&current->sighand->siglock);
943         list_del(&timer->list);
944         spin_unlock(&current->sighand->siglock);
945         /*
946          * This keeps any tasks waiting on the spin lock from thinking
947          * they got something (see the lock code above).
948          */
949         if (timer->it_process) {
950                 if (timer->it_sigev_notify == (SIGEV_SIGNAL|SIGEV_THREAD_ID))
951                         put_task_struct(timer->it_process);
952         timer->it_process = NULL;
953         }
954         unlock_timer(timer, flags);
955         release_posix_timer(timer);
956         return 0;
957 }
958 /*
959  * return timer owned by the process, used by exit_itimers
960  */
961 static inline void itimer_delete(struct k_itimer *timer)
962 {
963         unsigned long flags;
964
965 #ifdef CONFIG_SMP
966         int error;
967 retry_delete:
968 #endif
969         spin_lock_irqsave(&timer->it_lock, flags);
970
971 #ifdef CONFIG_SMP
972         error = p_timer_del(&posix_clocks[timer->it_clock], timer);
973
974         if (error == TIMER_RETRY) {
975                 unlock_timer(timer, flags);
976                 goto retry_delete;
977         }
978 #else
979         p_timer_del(&posix_clocks[timer->it_clock], timer);
980 #endif
981         list_del(&timer->list);
982         /*
983          * This keeps any tasks waiting on the spin lock from thinking
984          * they got something (see the lock code above).
985          */
986         if (timer->it_process) {
987                 if (timer->it_sigev_notify == (SIGEV_SIGNAL|SIGEV_THREAD_ID))
988                         put_task_struct(timer->it_process);
989                 timer->it_process = NULL;
990         }
991         unlock_timer(timer, flags);
992         release_posix_timer(timer);
993 }
994
995 /*
996  * This is called by __exit_signal, only when there are no more
997  * references to the shared signal_struct.
998  */
999 void exit_itimers(struct signal_struct *sig)
1000 {
1001         struct k_itimer *tmr;
1002
1003         while (!list_empty(&sig->posix_timers)) {
1004                 tmr = list_entry(sig->posix_timers.next, struct k_itimer, list);
1005                 itimer_delete(tmr);
1006         }
1007 }
1008
1009 /*
1010  * And now for the "clock" calls
1011  *
1012  * These functions are called both from timer functions (with the timer
1013  * spin_lock_irq() held and from clock calls with no locking.   They must
1014  * use the save flags versions of locks.
1015  */
1016 static int do_posix_gettime(struct k_clock *clock, struct timespec *tp)
1017 {
1018         struct timeval tv;
1019
1020         if (clock->clock_get)
1021                 return clock->clock_get(tp);
1022
1023         do_gettimeofday(&tv);
1024         tp->tv_sec = tv.tv_sec;
1025         tp->tv_nsec = tv.tv_usec * NSEC_PER_USEC;
1026
1027         return 0;
1028 }
1029
1030 /*
1031  * We do ticks here to avoid the irq lock ( they take sooo long).
1032  * The seqlock is great here.  Since we a reader, we don't really care
1033  * if we are interrupted since we don't take lock that will stall us or
1034  * any other cpu. Voila, no irq lock is needed.
1035  *
1036  */
1037
1038 static u64 do_posix_clock_monotonic_gettime_parts(
1039         struct timespec *tp, struct timespec *mo)
1040 {
1041         u64 jiff;
1042         struct timeval tpv;
1043         unsigned int seq;
1044
1045         do {
1046                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
1047                 do_gettimeofday(&tpv);
1048                 *mo = wall_to_monotonic;
1049                 jiff = jiffies_64;
1050
1051         } while(read_seqretry(&xtime_lock, seq));
1052
1053         /*
1054          * Love to get this before it is converted to usec.
1055          * It would save a div AND a mpy.
1056          */
1057         tp->tv_sec = tpv.tv_sec;
1058         tp->tv_nsec = tpv.tv_usec * NSEC_PER_USEC;
1059
1060         return jiff;
1061 }
1062
1063 int do_posix_clock_monotonic_gettime(struct timespec *tp)
1064 {
1065         struct timespec wall_to_mono;
1066
1067         do_posix_clock_monotonic_gettime_parts(tp, &wall_to_mono);
1068
1069         tp->tv_sec += wall_to_mono.tv_sec;
1070         tp->tv_nsec += wall_to_mono.tv_nsec;
1071
1072         if ((tp->tv_nsec - NSEC_PER_SEC) > 0) {
1073                 tp->tv_nsec -= NSEC_PER_SEC;
1074                 tp->tv_sec++;
1075         }
1076         return 0;
1077 }
1078
1079 int do_posix_clock_monotonic_settime(struct timespec *tp)
1080 {
1081         return -EINVAL;
1082 }
1083
1084 asmlinkage long
1085 sys_clock_settime(clockid_t which_clock, const struct timespec __user *tp)
1086 {
1087         struct timespec new_tp;
1088
1089         if ((unsigned) which_clock >= MAX_CLOCKS ||
1090                                         !posix_clocks[which_clock].res)
1091                 return -EINVAL;
1092         if (copy_from_user(&new_tp, tp, sizeof (*tp)))
1093                 return -EFAULT;
1094         if (posix_clocks[which_clock].clock_set)
1095                 return posix_clocks[which_clock].clock_set(&new_tp);
1096
1097         return do_sys_settimeofday(&new_tp, NULL);
1098 }
1099
1100 asmlinkage long
1101 sys_clock_gettime(clockid_t which_clock, struct timespec __user *tp)
1102 {
1103         struct timespec rtn_tp;
1104         int error = 0;
1105
1106         if ((unsigned) which_clock >= MAX_CLOCKS ||
1107                                         !posix_clocks[which_clock].res)
1108                 return -EINVAL;
1109
1110         error = do_posix_gettime(&posix_clocks[which_clock], &rtn_tp);
1111
1112         if (!error && copy_to_user(tp, &rtn_tp, sizeof (rtn_tp)))
1113                 error = -EFAULT;
1114
1115         return error;
1116
1117 }
1118
1119 asmlinkage long
1120 sys_clock_getres(clockid_t which_clock, struct timespec __user *tp)
1121 {
1122         struct timespec rtn_tp;
1123
1124         if ((unsigned) which_clock >= MAX_CLOCKS ||
1125                                         !posix_clocks[which_clock].res)
1126                 return -EINVAL;
1127
1128         rtn_tp.tv_sec = 0;
1129         rtn_tp.tv_nsec = posix_clocks[which_clock].res;
1130         if (tp && copy_to_user(tp, &rtn_tp, sizeof (rtn_tp)))
1131                 return -EFAULT;
1132
1133         return 0;
1134
1135 }
1136
1137 static void nanosleep_wake_up(unsigned long __data)
1138 {
1139         struct task_struct *p = (struct task_struct *) __data;
1140
1141         wake_up_process(p);
1142 }
1143
1144 /*
1145  * The standard says that an absolute nanosleep call MUST wake up at
1146  * the requested time in spite of clock settings.  Here is what we do:
1147  * For each nanosleep call that needs it (only absolute and not on
1148  * CLOCK_MONOTONIC* (as it can not be set)) we thread a little structure
1149  * into the "nanosleep_abs_list".  All we need is the task_struct pointer.
1150  * When ever the clock is set we just wake up all those tasks.   The rest
1151  * is done by the while loop in clock_nanosleep().
1152  *
1153  * On locking, clock_was_set() is called from update_wall_clock which
1154  * holds (or has held for it) a write_lock_irq( xtime_lock) and is
1155  * called from the timer bh code.  Thus we need the irq save locks.
1156  */
1157
1158 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(nanosleep_abs_wqueue);
1159
1160 void clock_was_set(void)
1161 {
1162         wake_up_all(&nanosleep_abs_wqueue);
1163 }
1164
1165 long clock_nanosleep_restart(struct restart_block *restart_block);
1166
1167 extern long do_clock_nanosleep(clockid_t which_clock, int flags,
1168                                struct timespec *t);
1169
1170 asmlinkage long
1171 sys_clock_nanosleep(clockid_t which_clock, int flags,
1172                     const struct timespec __user *rqtp,
1173                     struct timespec __user *rmtp)
1174 {
1175         struct timespec t;
1176         struct restart_block *restart_block =
1177             &(current_thread_info()->restart_block);
1178         int ret;
1179
1180         if ((unsigned) which_clock >= MAX_CLOCKS ||
1181                                         !posix_clocks[which_clock].res)
1182                 return -EINVAL;
1183
1184         if (copy_from_user(&t, rqtp, sizeof (struct timespec)))
1185                 return -EFAULT;
1186
1187         if ((unsigned) t.tv_nsec >= NSEC_PER_SEC || t.tv_sec < 0)
1188                 return -EINVAL;
1189
1190         ret = do_clock_nanosleep(which_clock, flags, &t);
1191         /*
1192          * Do this here as do_clock_nanosleep does not have the real address
1193          */
1194         restart_block->arg1 = (unsigned long)rmtp;
1195
1196         if ((ret == -ERESTART_RESTARTBLOCK) && rmtp &&
1197                                         copy_to_user(rmtp, &t, sizeof (t)))
1198                 return -EFAULT;
1199         return ret;
1200 }
1201
1202 long
1203 do_clock_nanosleep(clockid_t which_clock, int flags, struct timespec *tsave)
1204 {
1205         struct timespec t;
1206         struct timer_list new_timer;
1207         DECLARE_WAITQUEUE(abs_wqueue, current);
1208         u64 rq_time = (u64)0;
1209         s64 left;
1210         int abs;
1211         struct restart_block *restart_block =
1212             &current_thread_info()->restart_block;
1213
1214         abs_wqueue.flags = 0;
1215         init_timer(&new_timer);
1216         new_timer.expires = 0;
1217         new_timer.data = (unsigned long) current;
1218         new_timer.function = nanosleep_wake_up;
1219         abs = flags & TIMER_ABSTIME;
1220
1221         if (restart_block->fn == clock_nanosleep_restart) {
1222                 /*
1223                  * Interrupted by a non-delivered signal, pick up remaining
1224                  * time and continue.  Remaining time is in arg2 & 3.
1225                  */
1226                 restart_block->fn = do_no_restart_syscall;
1227
1228                 rq_time = restart_block->arg3;
1229                 rq_time = (rq_time << 32) + restart_block->arg2;
1230                 if (!rq_time)
1231                         return -EINTR;
1232                 left = rq_time - get_jiffies_64();
1233                 if (left <= (s64)0)
1234                         return 0;       /* Already passed */
1235         }
1236
1237         if (abs && (posix_clocks[which_clock].clock_get !=
1238                             posix_clocks[CLOCK_MONOTONIC].clock_get))
1239                 add_wait_queue(&nanosleep_abs_wqueue, &abs_wqueue);
1240
1241         do {
1242                 t = *tsave;
1243                 if (abs || !rq_time) {
1244                         adjust_abs_time(&posix_clocks[which_clock], &t, abs,
1245                                         &rq_time);
1246                         rq_time += (t.tv_sec || t.tv_nsec);
1247                 }
1248
1249                 left = rq_time - get_jiffies_64();
1250                 if (left >= (s64)MAX_JIFFY_OFFSET)
1251                         left = (s64)MAX_JIFFY_OFFSET;
1252                 if (left < (s64)0)
1253                         break;
1254
1255                 new_timer.expires = jiffies + left;
1256                 __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1257                 add_timer(&new_timer);
1258
1259                 schedule();
1260
1261                 del_timer_sync(&new_timer);
1262                 left = rq_time - get_jiffies_64();
1263         } while (left > (s64)0 && !test_thread_flag(TIF_SIGPENDING));
1264
1265         if (abs_wqueue.task_list.next)
1266                 finish_wait(&nanosleep_abs_wqueue, &abs_wqueue);
1267
1268         if (left > (s64)0) {
1269
1270                 /*
1271                  * Always restart abs calls from scratch to pick up any
1272                  * clock shifting that happened while we are away.
1273                  */
1274                 if (abs)
1275                         return -ERESTARTNOHAND;
1276
1277                 left *= TICK_NSEC;
1278                 tsave->tv_sec = div_long_long_rem(left, 
1279                                                   NSEC_PER_SEC, 
1280                                                   &tsave->tv_nsec);
1281                 /*
1282                  * Restart works by saving the time remaing in 
1283                  * arg2 & 3 (it is 64-bits of jiffies).  The other
1284                  * info we need is the clock_id (saved in arg0). 
1285                  * The sys_call interface needs the users 
1286                  * timespec return address which _it_ saves in arg1.
1287                  * Since we have cast the nanosleep call to a clock_nanosleep
1288                  * both can be restarted with the same code.
1289                  */
1290                 restart_block->fn = clock_nanosleep_restart;
1291                 restart_block->arg0 = which_clock;
1292                 /*
1293                  * Caller sets arg1
1294                  */
1295                 restart_block->arg2 = rq_time & 0xffffffffLL;
1296                 restart_block->arg3 = rq_time >> 32;
1297
1298                 return -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1299         }
1300
1301         return 0;
1302 }
1303 /*
1304  * This will restart clock_nanosleep.
1305  */
1306 long
1307 clock_nanosleep_restart(struct restart_block *restart_block)
1308 {
1309         struct timespec t;
1310         int ret = do_clock_nanosleep(restart_block->arg0, 0, &t);
1311
1312         if ((ret == -ERESTART_RESTARTBLOCK) && restart_block->arg1 &&
1313             copy_to_user((struct timespec __user *)(restart_block->arg1), &t,
1314                          sizeof (t)))
1315                 return -EFAULT;
1316         return ret;
1317 }