posix-cpu-timers: Consolidate timer base accessor
[platform/kernel/linux-rpi.git] / kernel / time / posix-cpu-timers.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Implement CPU time clocks for the POSIX clock interface.
4  */
5
6 #include <linux/sched/signal.h>
7 #include <linux/sched/cputime.h>
8 #include <linux/posix-timers.h>
9 #include <linux/errno.h>
10 #include <linux/math64.h>
11 #include <linux/uaccess.h>
12 #include <linux/kernel_stat.h>
13 #include <trace/events/timer.h>
14 #include <linux/tick.h>
15 #include <linux/workqueue.h>
16 #include <linux/compat.h>
17 #include <linux/sched/deadline.h>
18
19 #include "posix-timers.h"
20
21 static void posix_cpu_timer_rearm(struct k_itimer *timer);
22
23 void posix_cputimers_group_init(struct posix_cputimers *pct, u64 cpu_limit)
24 {
25         posix_cputimers_init(pct);
26         if (cpu_limit != RLIM_INFINITY) {
27                 pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt = cpu_limit * NSEC_PER_SEC;
28                 pct->timers_active = true;
29         }
30 }
31
32 /*
33  * Called after updating RLIMIT_CPU to run cpu timer and update
34  * tsk->signal->posix_cputimers.bases[clock].nextevt expiration cache if
35  * necessary. Needs siglock protection since other code may update the
36  * expiration cache as well.
37  */
38 void update_rlimit_cpu(struct task_struct *task, unsigned long rlim_new)
39 {
40         u64 nsecs = rlim_new * NSEC_PER_SEC;
41
42         spin_lock_irq(&task->sighand->siglock);
43         set_process_cpu_timer(task, CPUCLOCK_PROF, &nsecs, NULL);
44         spin_unlock_irq(&task->sighand->siglock);
45 }
46
47 /*
48  * Functions for validating access to tasks.
49  */
50 static struct pid *pid_for_clock(const clockid_t clock, bool gettime)
51 {
52         const bool thread = !!CPUCLOCK_PERTHREAD(clock);
53         const pid_t upid = CPUCLOCK_PID(clock);
54         struct pid *pid;
55
56         if (CPUCLOCK_WHICH(clock) >= CPUCLOCK_MAX)
57                 return NULL;
58
59         /*
60          * If the encoded PID is 0, then the timer is targeted at current
61          * or the process to which current belongs.
62          */
63         if (upid == 0)
64                 return thread ? task_pid(current) : task_tgid(current);
65
66         pid = find_vpid(upid);
67         if (!pid)
68                 return NULL;
69
70         if (thread) {
71                 struct task_struct *tsk = pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
72                 return (tsk && same_thread_group(tsk, current)) ? pid : NULL;
73         }
74
75         /*
76          * For clock_gettime(PROCESS) allow finding the process by
77          * with the pid of the current task.  The code needs the tgid
78          * of the process so that pid_task(pid, PIDTYPE_TGID) can be
79          * used to find the process.
80          */
81         if (gettime && (pid == task_pid(current)))
82                 return task_tgid(current);
83
84         /*
85          * For processes require that pid identifies a process.
86          */
87         return pid_has_task(pid, PIDTYPE_TGID) ? pid : NULL;
88 }
89
90 static inline int validate_clock_permissions(const clockid_t clock)
91 {
92         int ret;
93
94         rcu_read_lock();
95         ret = pid_for_clock(clock, false) ? 0 : -EINVAL;
96         rcu_read_unlock();
97
98         return ret;
99 }
100
101 static inline enum pid_type clock_pid_type(const clockid_t clock)
102 {
103         return CPUCLOCK_PERTHREAD(clock) ? PIDTYPE_PID : PIDTYPE_TGID;
104 }
105
106 static inline struct task_struct *cpu_timer_task_rcu(struct k_itimer *timer)
107 {
108         return pid_task(timer->it.cpu.pid, clock_pid_type(timer->it_clock));
109 }
110
111 /*
112  * Update expiry time from increment, and increase overrun count,
113  * given the current clock sample.
114  */
115 static u64 bump_cpu_timer(struct k_itimer *timer, u64 now)
116 {
117         u64 delta, incr, expires = timer->it.cpu.node.expires;
118         int i;
119
120         if (!timer->it_interval)
121                 return expires;
122
123         if (now < expires)
124                 return expires;
125
126         incr = timer->it_interval;
127         delta = now + incr - expires;
128
129         /* Don't use (incr*2 < delta), incr*2 might overflow. */
130         for (i = 0; incr < delta - incr; i++)
131                 incr = incr << 1;
132
133         for (; i >= 0; incr >>= 1, i--) {
134                 if (delta < incr)
135                         continue;
136
137                 timer->it.cpu.node.expires += incr;
138                 timer->it_overrun += 1LL << i;
139                 delta -= incr;
140         }
141         return timer->it.cpu.node.expires;
142 }
143
144 /* Check whether all cache entries contain U64_MAX, i.e. eternal expiry time */
145 static inline bool expiry_cache_is_inactive(const struct posix_cputimers *pct)
146 {
147         return !(~pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt |
148                  ~pct->bases[CPUCLOCK_VIRT].nextevt |
149                  ~pct->bases[CPUCLOCK_SCHED].nextevt);
150 }
151
152 static int
153 posix_cpu_clock_getres(const clockid_t which_clock, struct timespec64 *tp)
154 {
155         int error = validate_clock_permissions(which_clock);
156
157         if (!error) {
158                 tp->tv_sec = 0;
159                 tp->tv_nsec = ((NSEC_PER_SEC + HZ - 1) / HZ);
160                 if (CPUCLOCK_WHICH(which_clock) == CPUCLOCK_SCHED) {
161                         /*
162                          * If sched_clock is using a cycle counter, we
163                          * don't have any idea of its true resolution
164                          * exported, but it is much more than 1s/HZ.
165                          */
166                         tp->tv_nsec = 1;
167                 }
168         }
169         return error;
170 }
171
172 static int
173 posix_cpu_clock_set(const clockid_t clock, const struct timespec64 *tp)
174 {
175         int error = validate_clock_permissions(clock);
176
177         /*
178          * You can never reset a CPU clock, but we check for other errors
179          * in the call before failing with EPERM.
180          */
181         return error ? : -EPERM;
182 }
183
184 /*
185  * Sample a per-thread clock for the given task. clkid is validated.
186  */
187 static u64 cpu_clock_sample(const clockid_t clkid, struct task_struct *p)
188 {
189         u64 utime, stime;
190
191         if (clkid == CPUCLOCK_SCHED)
192                 return task_sched_runtime(p);
193
194         task_cputime(p, &utime, &stime);
195
196         switch (clkid) {
197         case CPUCLOCK_PROF:
198                 return utime + stime;
199         case CPUCLOCK_VIRT:
200                 return utime;
201         default:
202                 WARN_ON_ONCE(1);
203         }
204         return 0;
205 }
206
207 static inline void store_samples(u64 *samples, u64 stime, u64 utime, u64 rtime)
208 {
209         samples[CPUCLOCK_PROF] = stime + utime;
210         samples[CPUCLOCK_VIRT] = utime;
211         samples[CPUCLOCK_SCHED] = rtime;
212 }
213
214 static void task_sample_cputime(struct task_struct *p, u64 *samples)
215 {
216         u64 stime, utime;
217
218         task_cputime(p, &utime, &stime);
219         store_samples(samples, stime, utime, p->se.sum_exec_runtime);
220 }
221
222 static void proc_sample_cputime_atomic(struct task_cputime_atomic *at,
223                                        u64 *samples)
224 {
225         u64 stime, utime, rtime;
226
227         utime = atomic64_read(&at->utime);
228         stime = atomic64_read(&at->stime);
229         rtime = atomic64_read(&at->sum_exec_runtime);
230         store_samples(samples, stime, utime, rtime);
231 }
232
233 /*
234  * Set cputime to sum_cputime if sum_cputime > cputime. Use cmpxchg
235  * to avoid race conditions with concurrent updates to cputime.
236  */
237 static inline void __update_gt_cputime(atomic64_t *cputime, u64 sum_cputime)
238 {
239         u64 curr_cputime;
240 retry:
241         curr_cputime = atomic64_read(cputime);
242         if (sum_cputime > curr_cputime) {
243                 if (atomic64_cmpxchg(cputime, curr_cputime, sum_cputime) != curr_cputime)
244                         goto retry;
245         }
246 }
247
248 static void update_gt_cputime(struct task_cputime_atomic *cputime_atomic,
249                               struct task_cputime *sum)
250 {
251         __update_gt_cputime(&cputime_atomic->utime, sum->utime);
252         __update_gt_cputime(&cputime_atomic->stime, sum->stime);
253         __update_gt_cputime(&cputime_atomic->sum_exec_runtime, sum->sum_exec_runtime);
254 }
255
256 /**
257  * thread_group_sample_cputime - Sample cputime for a given task
258  * @tsk:        Task for which cputime needs to be started
259  * @samples:    Storage for time samples
260  *
261  * Called from sys_getitimer() to calculate the expiry time of an active
262  * timer. That means group cputime accounting is already active. Called
263  * with task sighand lock held.
264  *
265  * Updates @times with an uptodate sample of the thread group cputimes.
266  */
267 void thread_group_sample_cputime(struct task_struct *tsk, u64 *samples)
268 {
269         struct thread_group_cputimer *cputimer = &tsk->signal->cputimer;
270         struct posix_cputimers *pct = &tsk->signal->posix_cputimers;
271
272         WARN_ON_ONCE(!pct->timers_active);
273
274         proc_sample_cputime_atomic(&cputimer->cputime_atomic, samples);
275 }
276
277 /**
278  * thread_group_start_cputime - Start cputime and return a sample
279  * @tsk:        Task for which cputime needs to be started
280  * @samples:    Storage for time samples
281  *
282  * The thread group cputime accounting is avoided when there are no posix
283  * CPU timers armed. Before starting a timer it's required to check whether
284  * the time accounting is active. If not, a full update of the atomic
285  * accounting store needs to be done and the accounting enabled.
286  *
287  * Updates @times with an uptodate sample of the thread group cputimes.
288  */
289 static void thread_group_start_cputime(struct task_struct *tsk, u64 *samples)
290 {
291         struct thread_group_cputimer *cputimer = &tsk->signal->cputimer;
292         struct posix_cputimers *pct = &tsk->signal->posix_cputimers;
293
294         lockdep_assert_task_sighand_held(tsk);
295
296         /* Check if cputimer isn't running. This is accessed without locking. */
297         if (!READ_ONCE(pct->timers_active)) {
298                 struct task_cputime sum;
299
300                 /*
301                  * The POSIX timer interface allows for absolute time expiry
302                  * values through the TIMER_ABSTIME flag, therefore we have
303                  * to synchronize the timer to the clock every time we start it.
304                  */
305                 thread_group_cputime(tsk, &sum);
306                 update_gt_cputime(&cputimer->cputime_atomic, &sum);
307
308                 /*
309                  * We're setting timers_active without a lock. Ensure this
310                  * only gets written to in one operation. We set it after
311                  * update_gt_cputime() as a small optimization, but
312                  * barriers are not required because update_gt_cputime()
313                  * can handle concurrent updates.
314                  */
315                 WRITE_ONCE(pct->timers_active, true);
316         }
317         proc_sample_cputime_atomic(&cputimer->cputime_atomic, samples);
318 }
319
320 static void __thread_group_cputime(struct task_struct *tsk, u64 *samples)
321 {
322         struct task_cputime ct;
323
324         thread_group_cputime(tsk, &ct);
325         store_samples(samples, ct.stime, ct.utime, ct.sum_exec_runtime);
326 }
327
328 /*
329  * Sample a process (thread group) clock for the given task clkid. If the
330  * group's cputime accounting is already enabled, read the atomic
331  * store. Otherwise a full update is required.  clkid is already validated.
332  */
333 static u64 cpu_clock_sample_group(const clockid_t clkid, struct task_struct *p,
334                                   bool start)
335 {
336         struct thread_group_cputimer *cputimer = &p->signal->cputimer;
337         struct posix_cputimers *pct = &p->signal->posix_cputimers;
338         u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
339
340         if (!READ_ONCE(pct->timers_active)) {
341                 if (start)
342                         thread_group_start_cputime(p, samples);
343                 else
344                         __thread_group_cputime(p, samples);
345         } else {
346                 proc_sample_cputime_atomic(&cputimer->cputime_atomic, samples);
347         }
348
349         return samples[clkid];
350 }
351
352 static int posix_cpu_clock_get(const clockid_t clock, struct timespec64 *tp)
353 {
354         const clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(clock);
355         struct task_struct *tsk;
356         u64 t;
357
358         rcu_read_lock();
359         tsk = pid_task(pid_for_clock(clock, true), clock_pid_type(clock));
360         if (!tsk) {
361                 rcu_read_unlock();
362                 return -EINVAL;
363         }
364
365         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(clock))
366                 t = cpu_clock_sample(clkid, tsk);
367         else
368                 t = cpu_clock_sample_group(clkid, tsk, false);
369         rcu_read_unlock();
370
371         *tp = ns_to_timespec64(t);
372         return 0;
373 }
374
375 /*
376  * Validate the clockid_t for a new CPU-clock timer, and initialize the timer.
377  * This is called from sys_timer_create() and do_cpu_nanosleep() with the
378  * new timer already all-zeros initialized.
379  */
380 static int posix_cpu_timer_create(struct k_itimer *new_timer)
381 {
382         static struct lock_class_key posix_cpu_timers_key;
383         struct pid *pid;
384
385         rcu_read_lock();
386         pid = pid_for_clock(new_timer->it_clock, false);
387         if (!pid) {
388                 rcu_read_unlock();
389                 return -EINVAL;
390         }
391
392         /*
393          * If posix timer expiry is handled in task work context then
394          * timer::it_lock can be taken without disabling interrupts as all
395          * other locking happens in task context. This requires a separate
396          * lock class key otherwise regular posix timer expiry would record
397          * the lock class being taken in interrupt context and generate a
398          * false positive warning.
399          */
400         if (IS_ENABLED(CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK))
401                 lockdep_set_class(&new_timer->it_lock, &posix_cpu_timers_key);
402
403         new_timer->kclock = &clock_posix_cpu;
404         timerqueue_init(&new_timer->it.cpu.node);
405         new_timer->it.cpu.pid = get_pid(pid);
406         rcu_read_unlock();
407         return 0;
408 }
409
410 static struct posix_cputimer_base *timer_base(struct k_itimer *timer,
411                                               struct task_struct *tsk)
412 {
413         int clkidx = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
414
415         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
416                 return tsk->posix_cputimers.bases + clkidx;
417         else
418                 return tsk->signal->posix_cputimers.bases + clkidx;
419 }
420
421 /*
422  * Dequeue the timer and reset the base if it was its earliest expiration.
423  * It makes sure the next tick recalculates the base next expiration so we
424  * don't keep the costly process wide cputime counter around for a random
425  * amount of time, along with the tick dependency.
426  *
427  * If another timer gets queued between this and the next tick, its
428  * expiration will update the base next event if necessary on the next
429  * tick.
430  */
431 static void disarm_timer(struct k_itimer *timer, struct task_struct *p)
432 {
433         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
434         struct posix_cputimer_base *base;
435
436         if (!cpu_timer_dequeue(ctmr))
437                 return;
438
439         base = timer_base(timer, p);
440         if (cpu_timer_getexpires(ctmr) == base->nextevt)
441                 base->nextevt = 0;
442 }
443
444
445 /*
446  * Clean up a CPU-clock timer that is about to be destroyed.
447  * This is called from timer deletion with the timer already locked.
448  * If we return TIMER_RETRY, it's necessary to release the timer's lock
449  * and try again.  (This happens when the timer is in the middle of firing.)
450  */
451 static int posix_cpu_timer_del(struct k_itimer *timer)
452 {
453         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
454         struct sighand_struct *sighand;
455         struct task_struct *p;
456         unsigned long flags;
457         int ret = 0;
458
459         rcu_read_lock();
460         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
461         if (!p)
462                 goto out;
463
464         /*
465          * Protect against sighand release/switch in exit/exec and process/
466          * thread timer list entry concurrent read/writes.
467          */
468         sighand = lock_task_sighand(p, &flags);
469         if (unlikely(sighand == NULL)) {
470                 /*
471                  * This raced with the reaping of the task. The exit cleanup
472                  * should have removed this timer from the timer queue.
473                  */
474                 WARN_ON_ONCE(ctmr->head || timerqueue_node_queued(&ctmr->node));
475         } else {
476                 if (timer->it.cpu.firing)
477                         ret = TIMER_RETRY;
478                 else
479                         disarm_timer(timer, p);
480
481                 unlock_task_sighand(p, &flags);
482         }
483
484 out:
485         rcu_read_unlock();
486         if (!ret)
487                 put_pid(ctmr->pid);
488
489         return ret;
490 }
491
492 static void cleanup_timerqueue(struct timerqueue_head *head)
493 {
494         struct timerqueue_node *node;
495         struct cpu_timer *ctmr;
496
497         while ((node = timerqueue_getnext(head))) {
498                 timerqueue_del(head, node);
499                 ctmr = container_of(node, struct cpu_timer, node);
500                 ctmr->head = NULL;
501         }
502 }
503
504 /*
505  * Clean out CPU timers which are still armed when a thread exits. The
506  * timers are only removed from the list. No other updates are done. The
507  * corresponding posix timers are still accessible, but cannot be rearmed.
508  *
509  * This must be called with the siglock held.
510  */
511 static void cleanup_timers(struct posix_cputimers *pct)
512 {
513         cleanup_timerqueue(&pct->bases[CPUCLOCK_PROF].tqhead);
514         cleanup_timerqueue(&pct->bases[CPUCLOCK_VIRT].tqhead);
515         cleanup_timerqueue(&pct->bases[CPUCLOCK_SCHED].tqhead);
516 }
517
518 /*
519  * These are both called with the siglock held, when the current thread
520  * is being reaped.  When the final (leader) thread in the group is reaped,
521  * posix_cpu_timers_exit_group will be called after posix_cpu_timers_exit.
522  */
523 void posix_cpu_timers_exit(struct task_struct *tsk)
524 {
525         cleanup_timers(&tsk->posix_cputimers);
526 }
527 void posix_cpu_timers_exit_group(struct task_struct *tsk)
528 {
529         cleanup_timers(&tsk->signal->posix_cputimers);
530 }
531
532 /*
533  * Insert the timer on the appropriate list before any timers that
534  * expire later.  This must be called with the sighand lock held.
535  */
536 static void arm_timer(struct k_itimer *timer, struct task_struct *p)
537 {
538         struct posix_cputimer_base *base = timer_base(timer, p);
539         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
540         u64 newexp = cpu_timer_getexpires(ctmr);
541
542         if (!cpu_timer_enqueue(&base->tqhead, ctmr))
543                 return;
544
545         /*
546          * We are the new earliest-expiring POSIX 1.b timer, hence
547          * need to update expiration cache. Take into account that
548          * for process timers we share expiration cache with itimers
549          * and RLIMIT_CPU and for thread timers with RLIMIT_RTTIME.
550          */
551         if (newexp < base->nextevt)
552                 base->nextevt = newexp;
553
554         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
555                 tick_dep_set_task(p, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
556         else
557                 tick_dep_set_signal(p, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
558 }
559
560 /*
561  * The timer is locked, fire it and arrange for its reload.
562  */
563 static void cpu_timer_fire(struct k_itimer *timer)
564 {
565         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
566
567         if ((timer->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) == SIGEV_NONE) {
568                 /*
569                  * User don't want any signal.
570                  */
571                 cpu_timer_setexpires(ctmr, 0);
572         } else if (unlikely(timer->sigq == NULL)) {
573                 /*
574                  * This a special case for clock_nanosleep,
575                  * not a normal timer from sys_timer_create.
576                  */
577                 wake_up_process(timer->it_process);
578                 cpu_timer_setexpires(ctmr, 0);
579         } else if (!timer->it_interval) {
580                 /*
581                  * One-shot timer.  Clear it as soon as it's fired.
582                  */
583                 posix_timer_event(timer, 0);
584                 cpu_timer_setexpires(ctmr, 0);
585         } else if (posix_timer_event(timer, ++timer->it_requeue_pending)) {
586                 /*
587                  * The signal did not get queued because the signal
588                  * was ignored, so we won't get any callback to
589                  * reload the timer.  But we need to keep it
590                  * ticking in case the signal is deliverable next time.
591                  */
592                 posix_cpu_timer_rearm(timer);
593                 ++timer->it_requeue_pending;
594         }
595 }
596
597 /*
598  * Guts of sys_timer_settime for CPU timers.
599  * This is called with the timer locked and interrupts disabled.
600  * If we return TIMER_RETRY, it's necessary to release the timer's lock
601  * and try again.  (This happens when the timer is in the middle of firing.)
602  */
603 static int posix_cpu_timer_set(struct k_itimer *timer, int timer_flags,
604                                struct itimerspec64 *new, struct itimerspec64 *old)
605 {
606         clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
607         u64 old_expires, new_expires, old_incr, val;
608         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
609         struct sighand_struct *sighand;
610         struct task_struct *p;
611         unsigned long flags;
612         int ret = 0;
613
614         rcu_read_lock();
615         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
616         if (!p) {
617                 /*
618                  * If p has just been reaped, we can no
619                  * longer get any information about it at all.
620                  */
621                 rcu_read_unlock();
622                 return -ESRCH;
623         }
624
625         /*
626          * Use the to_ktime conversion because that clamps the maximum
627          * value to KTIME_MAX and avoid multiplication overflows.
628          */
629         new_expires = ktime_to_ns(timespec64_to_ktime(new->it_value));
630
631         /*
632          * Protect against sighand release/switch in exit/exec and p->cpu_timers
633          * and p->signal->cpu_timers read/write in arm_timer()
634          */
635         sighand = lock_task_sighand(p, &flags);
636         /*
637          * If p has just been reaped, we can no
638          * longer get any information about it at all.
639          */
640         if (unlikely(sighand == NULL)) {
641                 rcu_read_unlock();
642                 return -ESRCH;
643         }
644
645         /*
646          * Disarm any old timer after extracting its expiry time.
647          */
648         old_incr = timer->it_interval;
649         old_expires = cpu_timer_getexpires(ctmr);
650
651         if (unlikely(timer->it.cpu.firing)) {
652                 timer->it.cpu.firing = -1;
653                 ret = TIMER_RETRY;
654         } else {
655                 cpu_timer_dequeue(ctmr);
656         }
657
658         /*
659          * We need to sample the current value to convert the new
660          * value from to relative and absolute, and to convert the
661          * old value from absolute to relative.  To set a process
662          * timer, we need a sample to balance the thread expiry
663          * times (in arm_timer).  With an absolute time, we must
664          * check if it's already passed.  In short, we need a sample.
665          */
666         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
667                 val = cpu_clock_sample(clkid, p);
668         else
669                 val = cpu_clock_sample_group(clkid, p, true);
670
671         if (old) {
672                 if (old_expires == 0) {
673                         old->it_value.tv_sec = 0;
674                         old->it_value.tv_nsec = 0;
675                 } else {
676                         /*
677                          * Update the timer in case it has overrun already.
678                          * If it has, we'll report it as having overrun and
679                          * with the next reloaded timer already ticking,
680                          * though we are swallowing that pending
681                          * notification here to install the new setting.
682                          */
683                         u64 exp = bump_cpu_timer(timer, val);
684
685                         if (val < exp) {
686                                 old_expires = exp - val;
687                                 old->it_value = ns_to_timespec64(old_expires);
688                         } else {
689                                 old->it_value.tv_nsec = 1;
690                                 old->it_value.tv_sec = 0;
691                         }
692                 }
693         }
694
695         if (unlikely(ret)) {
696                 /*
697                  * We are colliding with the timer actually firing.
698                  * Punt after filling in the timer's old value, and
699                  * disable this firing since we are already reporting
700                  * it as an overrun (thanks to bump_cpu_timer above).
701                  */
702                 unlock_task_sighand(p, &flags);
703                 goto out;
704         }
705
706         if (new_expires != 0 && !(timer_flags & TIMER_ABSTIME)) {
707                 new_expires += val;
708         }
709
710         /*
711          * Install the new expiry time (or zero).
712          * For a timer with no notification action, we don't actually
713          * arm the timer (we'll just fake it for timer_gettime).
714          */
715         cpu_timer_setexpires(ctmr, new_expires);
716         if (new_expires != 0 && val < new_expires) {
717                 arm_timer(timer, p);
718         }
719
720         unlock_task_sighand(p, &flags);
721         /*
722          * Install the new reload setting, and
723          * set up the signal and overrun bookkeeping.
724          */
725         timer->it_interval = timespec64_to_ktime(new->it_interval);
726
727         /*
728          * This acts as a modification timestamp for the timer,
729          * so any automatic reload attempt will punt on seeing
730          * that we have reset the timer manually.
731          */
732         timer->it_requeue_pending = (timer->it_requeue_pending + 2) &
733                 ~REQUEUE_PENDING;
734         timer->it_overrun_last = 0;
735         timer->it_overrun = -1;
736
737         if (new_expires != 0 && !(val < new_expires)) {
738                 /*
739                  * The designated time already passed, so we notify
740                  * immediately, even if the thread never runs to
741                  * accumulate more time on this clock.
742                  */
743                 cpu_timer_fire(timer);
744         }
745  out:
746         rcu_read_unlock();
747         if (old)
748                 old->it_interval = ns_to_timespec64(old_incr);
749
750         return ret;
751 }
752
753 static void posix_cpu_timer_get(struct k_itimer *timer, struct itimerspec64 *itp)
754 {
755         clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
756         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
757         u64 now, expires = cpu_timer_getexpires(ctmr);
758         struct task_struct *p;
759
760         rcu_read_lock();
761         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
762         if (!p)
763                 goto out;
764
765         /*
766          * Easy part: convert the reload time.
767          */
768         itp->it_interval = ktime_to_timespec64(timer->it_interval);
769
770         if (!expires)
771                 goto out;
772
773         /*
774          * Sample the clock to take the difference with the expiry time.
775          */
776         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
777                 now = cpu_clock_sample(clkid, p);
778         else
779                 now = cpu_clock_sample_group(clkid, p, false);
780
781         if (now < expires) {
782                 itp->it_value = ns_to_timespec64(expires - now);
783         } else {
784                 /*
785                  * The timer should have expired already, but the firing
786                  * hasn't taken place yet.  Say it's just about to expire.
787                  */
788                 itp->it_value.tv_nsec = 1;
789                 itp->it_value.tv_sec = 0;
790         }
791 out:
792         rcu_read_unlock();
793 }
794
795 #define MAX_COLLECTED   20
796
797 static u64 collect_timerqueue(struct timerqueue_head *head,
798                               struct list_head *firing, u64 now)
799 {
800         struct timerqueue_node *next;
801         int i = 0;
802
803         while ((next = timerqueue_getnext(head))) {
804                 struct cpu_timer *ctmr;
805                 u64 expires;
806
807                 ctmr = container_of(next, struct cpu_timer, node);
808                 expires = cpu_timer_getexpires(ctmr);
809                 /* Limit the number of timers to expire at once */
810                 if (++i == MAX_COLLECTED || now < expires)
811                         return expires;
812
813                 ctmr->firing = 1;
814                 cpu_timer_dequeue(ctmr);
815                 list_add_tail(&ctmr->elist, firing);
816         }
817
818         return U64_MAX;
819 }
820
821 static void collect_posix_cputimers(struct posix_cputimers *pct, u64 *samples,
822                                     struct list_head *firing)
823 {
824         struct posix_cputimer_base *base = pct->bases;
825         int i;
826
827         for (i = 0; i < CPUCLOCK_MAX; i++, base++) {
828                 base->nextevt = collect_timerqueue(&base->tqhead, firing,
829                                                     samples[i]);
830         }
831 }
832
833 static inline void check_dl_overrun(struct task_struct *tsk)
834 {
835         if (tsk->dl.dl_overrun) {
836                 tsk->dl.dl_overrun = 0;
837                 __group_send_sig_info(SIGXCPU, SEND_SIG_PRIV, tsk);
838         }
839 }
840
841 static bool check_rlimit(u64 time, u64 limit, int signo, bool rt, bool hard)
842 {
843         if (time < limit)
844                 return false;
845
846         if (print_fatal_signals) {
847                 pr_info("%s Watchdog Timeout (%s): %s[%d]\n",
848                         rt ? "RT" : "CPU", hard ? "hard" : "soft",
849                         current->comm, task_pid_nr(current));
850         }
851         __group_send_sig_info(signo, SEND_SIG_PRIV, current);
852         return true;
853 }
854
855 /*
856  * Check for any per-thread CPU timers that have fired and move them off
857  * the tsk->cpu_timers[N] list onto the firing list.  Here we update the
858  * tsk->it_*_expires values to reflect the remaining thread CPU timers.
859  */
860 static void check_thread_timers(struct task_struct *tsk,
861                                 struct list_head *firing)
862 {
863         struct posix_cputimers *pct = &tsk->posix_cputimers;
864         u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
865         unsigned long soft;
866
867         if (dl_task(tsk))
868                 check_dl_overrun(tsk);
869
870         if (expiry_cache_is_inactive(pct))
871                 return;
872
873         task_sample_cputime(tsk, samples);
874         collect_posix_cputimers(pct, samples, firing);
875
876         /*
877          * Check for the special case thread timers.
878          */
879         soft = task_rlimit(tsk, RLIMIT_RTTIME);
880         if (soft != RLIM_INFINITY) {
881                 /* Task RT timeout is accounted in jiffies. RTTIME is usec */
882                 unsigned long rttime = tsk->rt.timeout * (USEC_PER_SEC / HZ);
883                 unsigned long hard = task_rlimit_max(tsk, RLIMIT_RTTIME);
884
885                 /* At the hard limit, send SIGKILL. No further action. */
886                 if (hard != RLIM_INFINITY &&
887                     check_rlimit(rttime, hard, SIGKILL, true, true))
888                         return;
889
890                 /* At the soft limit, send a SIGXCPU every second */
891                 if (check_rlimit(rttime, soft, SIGXCPU, true, false)) {
892                         soft += USEC_PER_SEC;
893                         tsk->signal->rlim[RLIMIT_RTTIME].rlim_cur = soft;
894                 }
895         }
896
897         if (expiry_cache_is_inactive(pct))
898                 tick_dep_clear_task(tsk, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
899 }
900
901 static inline void stop_process_timers(struct signal_struct *sig)
902 {
903         struct posix_cputimers *pct = &sig->posix_cputimers;
904
905         /* Turn off the active flag. This is done without locking. */
906         WRITE_ONCE(pct->timers_active, false);
907         tick_dep_clear_signal(sig, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
908 }
909
910 static void check_cpu_itimer(struct task_struct *tsk, struct cpu_itimer *it,
911                              u64 *expires, u64 cur_time, int signo)
912 {
913         if (!it->expires)
914                 return;
915
916         if (cur_time >= it->expires) {
917                 if (it->incr)
918                         it->expires += it->incr;
919                 else
920                         it->expires = 0;
921
922                 trace_itimer_expire(signo == SIGPROF ?
923                                     ITIMER_PROF : ITIMER_VIRTUAL,
924                                     task_tgid(tsk), cur_time);
925                 __group_send_sig_info(signo, SEND_SIG_PRIV, tsk);
926         }
927
928         if (it->expires && it->expires < *expires)
929                 *expires = it->expires;
930 }
931
932 /*
933  * Check for any per-thread CPU timers that have fired and move them
934  * off the tsk->*_timers list onto the firing list.  Per-thread timers
935  * have already been taken off.
936  */
937 static void check_process_timers(struct task_struct *tsk,
938                                  struct list_head *firing)
939 {
940         struct signal_struct *const sig = tsk->signal;
941         struct posix_cputimers *pct = &sig->posix_cputimers;
942         u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
943         unsigned long soft;
944
945         /*
946          * If there are no active process wide timers (POSIX 1.b, itimers,
947          * RLIMIT_CPU) nothing to check. Also skip the process wide timer
948          * processing when there is already another task handling them.
949          */
950         if (!READ_ONCE(pct->timers_active) || pct->expiry_active)
951                 return;
952
953         /*
954          * Signify that a thread is checking for process timers.
955          * Write access to this field is protected by the sighand lock.
956          */
957         pct->expiry_active = true;
958
959         /*
960          * Collect the current process totals. Group accounting is active
961          * so the sample can be taken directly.
962          */
963         proc_sample_cputime_atomic(&sig->cputimer.cputime_atomic, samples);
964         collect_posix_cputimers(pct, samples, firing);
965
966         /*
967          * Check for the special case process timers.
968          */
969         check_cpu_itimer(tsk, &sig->it[CPUCLOCK_PROF],
970                          &pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt,
971                          samples[CPUCLOCK_PROF], SIGPROF);
972         check_cpu_itimer(tsk, &sig->it[CPUCLOCK_VIRT],
973                          &pct->bases[CPUCLOCK_VIRT].nextevt,
974                          samples[CPUCLOCK_VIRT], SIGVTALRM);
975
976         soft = task_rlimit(tsk, RLIMIT_CPU);
977         if (soft != RLIM_INFINITY) {
978                 /* RLIMIT_CPU is in seconds. Samples are nanoseconds */
979                 unsigned long hard = task_rlimit_max(tsk, RLIMIT_CPU);
980                 u64 ptime = samples[CPUCLOCK_PROF];
981                 u64 softns = (u64)soft * NSEC_PER_SEC;
982                 u64 hardns = (u64)hard * NSEC_PER_SEC;
983
984                 /* At the hard limit, send SIGKILL. No further action. */
985                 if (hard != RLIM_INFINITY &&
986                     check_rlimit(ptime, hardns, SIGKILL, false, true))
987                         return;
988
989                 /* At the soft limit, send a SIGXCPU every second */
990                 if (check_rlimit(ptime, softns, SIGXCPU, false, false)) {
991                         sig->rlim[RLIMIT_CPU].rlim_cur = soft + 1;
992                         softns += NSEC_PER_SEC;
993                 }
994
995                 /* Update the expiry cache */
996                 if (softns < pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt)
997                         pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt = softns;
998         }
999
1000         if (expiry_cache_is_inactive(pct))
1001                 stop_process_timers(sig);
1002
1003         pct->expiry_active = false;
1004 }
1005
1006 /*
1007  * This is called from the signal code (via posixtimer_rearm)
1008  * when the last timer signal was delivered and we have to reload the timer.
1009  */
1010 static void posix_cpu_timer_rearm(struct k_itimer *timer)
1011 {
1012         clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
1013         struct task_struct *p;
1014         struct sighand_struct *sighand;
1015         unsigned long flags;
1016         u64 now;
1017
1018         rcu_read_lock();
1019         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
1020         if (!p)
1021                 goto out;
1022
1023         /* Protect timer list r/w in arm_timer() */
1024         sighand = lock_task_sighand(p, &flags);
1025         if (unlikely(sighand == NULL))
1026                 goto out;
1027
1028         /*
1029          * Fetch the current sample and update the timer's expiry time.
1030          */
1031         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
1032                 now = cpu_clock_sample(clkid, p);
1033         else
1034                 now = cpu_clock_sample_group(clkid, p, true);
1035
1036         bump_cpu_timer(timer, now);
1037
1038         /*
1039          * Now re-arm for the new expiry time.
1040          */
1041         arm_timer(timer, p);
1042         unlock_task_sighand(p, &flags);
1043 out:
1044         rcu_read_unlock();
1045 }
1046
1047 /**
1048  * task_cputimers_expired - Check whether posix CPU timers are expired
1049  *
1050  * @samples:    Array of current samples for the CPUCLOCK clocks
1051  * @pct:        Pointer to a posix_cputimers container
1052  *
1053  * Returns true if any member of @samples is greater than the corresponding
1054  * member of @pct->bases[CLK].nextevt. False otherwise
1055  */
1056 static inline bool
1057 task_cputimers_expired(const u64 *samples, struct posix_cputimers *pct)
1058 {
1059         int i;
1060
1061         for (i = 0; i < CPUCLOCK_MAX; i++) {
1062                 if (samples[i] >= pct->bases[i].nextevt)
1063                         return true;
1064         }
1065         return false;
1066 }
1067
1068 /**
1069  * fastpath_timer_check - POSIX CPU timers fast path.
1070  *
1071  * @tsk:        The task (thread) being checked.
1072  *
1073  * Check the task and thread group timers.  If both are zero (there are no
1074  * timers set) return false.  Otherwise snapshot the task and thread group
1075  * timers and compare them with the corresponding expiration times.  Return
1076  * true if a timer has expired, else return false.
1077  */
1078 static inline bool fastpath_timer_check(struct task_struct *tsk)
1079 {
1080         struct posix_cputimers *pct = &tsk->posix_cputimers;
1081         struct signal_struct *sig;
1082
1083         if (!expiry_cache_is_inactive(pct)) {
1084                 u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
1085
1086                 task_sample_cputime(tsk, samples);
1087                 if (task_cputimers_expired(samples, pct))
1088                         return true;
1089         }
1090
1091         sig = tsk->signal;
1092         pct = &sig->posix_cputimers;
1093         /*
1094          * Check if thread group timers expired when timers are active and
1095          * no other thread in the group is already handling expiry for
1096          * thread group cputimers. These fields are read without the
1097          * sighand lock. However, this is fine because this is meant to be
1098          * a fastpath heuristic to determine whether we should try to
1099          * acquire the sighand lock to handle timer expiry.
1100          *
1101          * In the worst case scenario, if concurrently timers_active is set
1102          * or expiry_active is cleared, but the current thread doesn't see
1103          * the change yet, the timer checks are delayed until the next
1104          * thread in the group gets a scheduler interrupt to handle the
1105          * timer. This isn't an issue in practice because these types of
1106          * delays with signals actually getting sent are expected.
1107          */
1108         if (READ_ONCE(pct->timers_active) && !READ_ONCE(pct->expiry_active)) {
1109                 u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
1110
1111                 proc_sample_cputime_atomic(&sig->cputimer.cputime_atomic,
1112                                            samples);
1113
1114                 if (task_cputimers_expired(samples, pct))
1115                         return true;
1116         }
1117
1118         if (dl_task(tsk) && tsk->dl.dl_overrun)
1119                 return true;
1120
1121         return false;
1122 }
1123
1124 static void handle_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk);
1125
1126 #ifdef CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK
1127 static void posix_cpu_timers_work(struct callback_head *work)
1128 {
1129         handle_posix_cpu_timers(current);
1130 }
1131
1132 /*
1133  * Initialize posix CPU timers task work in init task. Out of line to
1134  * keep the callback static and to avoid header recursion hell.
1135  */
1136 void __init posix_cputimers_init_work(void)
1137 {
1138         init_task_work(&current->posix_cputimers_work.work,
1139                        posix_cpu_timers_work);
1140 }
1141
1142 /*
1143  * Note: All operations on tsk->posix_cputimer_work.scheduled happen either
1144  * in hard interrupt context or in task context with interrupts
1145  * disabled. Aside of that the writer/reader interaction is always in the
1146  * context of the current task, which means they are strict per CPU.
1147  */
1148 static inline bool posix_cpu_timers_work_scheduled(struct task_struct *tsk)
1149 {
1150         return tsk->posix_cputimers_work.scheduled;
1151 }
1152
1153 static inline void __run_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk)
1154 {
1155         if (WARN_ON_ONCE(tsk->posix_cputimers_work.scheduled))
1156                 return;
1157
1158         /* Schedule task work to actually expire the timers */
1159         tsk->posix_cputimers_work.scheduled = true;
1160         task_work_add(tsk, &tsk->posix_cputimers_work.work, TWA_RESUME);
1161 }
1162
1163 static inline bool posix_cpu_timers_enable_work(struct task_struct *tsk,
1164                                                 unsigned long start)
1165 {
1166         bool ret = true;
1167
1168         /*
1169          * On !RT kernels interrupts are disabled while collecting expired
1170          * timers, so no tick can happen and the fast path check can be
1171          * reenabled without further checks.
1172          */
1173         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT)) {
1174                 tsk->posix_cputimers_work.scheduled = false;
1175                 return true;
1176         }
1177
1178         /*
1179          * On RT enabled kernels ticks can happen while the expired timers
1180          * are collected under sighand lock. But any tick which observes
1181          * the CPUTIMERS_WORK_SCHEDULED bit set, does not run the fastpath
1182          * checks. So reenabling the tick work has do be done carefully:
1183          *
1184          * Disable interrupts and run the fast path check if jiffies have
1185          * advanced since the collecting of expired timers started. If
1186          * jiffies have not advanced or the fast path check did not find
1187          * newly expired timers, reenable the fast path check in the timer
1188          * interrupt. If there are newly expired timers, return false and
1189          * let the collection loop repeat.
1190          */
1191         local_irq_disable();
1192         if (start != jiffies && fastpath_timer_check(tsk))
1193                 ret = false;
1194         else
1195                 tsk->posix_cputimers_work.scheduled = false;
1196         local_irq_enable();
1197
1198         return ret;
1199 }
1200 #else /* CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK */
1201 static inline void __run_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk)
1202 {
1203         lockdep_posixtimer_enter();
1204         handle_posix_cpu_timers(tsk);
1205         lockdep_posixtimer_exit();
1206 }
1207
1208 static inline bool posix_cpu_timers_work_scheduled(struct task_struct *tsk)
1209 {
1210         return false;
1211 }
1212
1213 static inline bool posix_cpu_timers_enable_work(struct task_struct *tsk,
1214                                                 unsigned long start)
1215 {
1216         return true;
1217 }
1218 #endif /* CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK */
1219
1220 static void handle_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk)
1221 {
1222         struct k_itimer *timer, *next;
1223         unsigned long flags, start;
1224         LIST_HEAD(firing);
1225
1226         if (!lock_task_sighand(tsk, &flags))
1227                 return;
1228
1229         do {
1230                 /*
1231                  * On RT locking sighand lock does not disable interrupts,
1232                  * so this needs to be careful vs. ticks. Store the current
1233                  * jiffies value.
1234                  */
1235                 start = READ_ONCE(jiffies);
1236                 barrier();
1237
1238                 /*
1239                  * Here we take off tsk->signal->cpu_timers[N] and
1240                  * tsk->cpu_timers[N] all the timers that are firing, and
1241                  * put them on the firing list.
1242                  */
1243                 check_thread_timers(tsk, &firing);
1244
1245                 check_process_timers(tsk, &firing);
1246
1247                 /*
1248                  * The above timer checks have updated the expiry cache and
1249                  * because nothing can have queued or modified timers after
1250                  * sighand lock was taken above it is guaranteed to be
1251                  * consistent. So the next timer interrupt fastpath check
1252                  * will find valid data.
1253                  *
1254                  * If timer expiry runs in the timer interrupt context then
1255                  * the loop is not relevant as timers will be directly
1256                  * expired in interrupt context. The stub function below
1257                  * returns always true which allows the compiler to
1258                  * optimize the loop out.
1259                  *
1260                  * If timer expiry is deferred to task work context then
1261                  * the following rules apply:
1262                  *
1263                  * - On !RT kernels no tick can have happened on this CPU
1264                  *   after sighand lock was acquired because interrupts are
1265                  *   disabled. So reenabling task work before dropping
1266                  *   sighand lock and reenabling interrupts is race free.
1267                  *
1268                  * - On RT kernels ticks might have happened but the tick
1269                  *   work ignored posix CPU timer handling because the
1270                  *   CPUTIMERS_WORK_SCHEDULED bit is set. Reenabling work
1271                  *   must be done very carefully including a check whether
1272                  *   ticks have happened since the start of the timer
1273                  *   expiry checks. posix_cpu_timers_enable_work() takes
1274                  *   care of that and eventually lets the expiry checks
1275                  *   run again.
1276                  */
1277         } while (!posix_cpu_timers_enable_work(tsk, start));
1278
1279         /*
1280          * We must release sighand lock before taking any timer's lock.
1281          * There is a potential race with timer deletion here, as the
1282          * siglock now protects our private firing list.  We have set
1283          * the firing flag in each timer, so that a deletion attempt
1284          * that gets the timer lock before we do will give it up and
1285          * spin until we've taken care of that timer below.
1286          */
1287         unlock_task_sighand(tsk, &flags);
1288
1289         /*
1290          * Now that all the timers on our list have the firing flag,
1291          * no one will touch their list entries but us.  We'll take
1292          * each timer's lock before clearing its firing flag, so no
1293          * timer call will interfere.
1294          */
1295         list_for_each_entry_safe(timer, next, &firing, it.cpu.elist) {
1296                 int cpu_firing;
1297
1298                 /*
1299                  * spin_lock() is sufficient here even independent of the
1300                  * expiry context. If expiry happens in hard interrupt
1301                  * context it's obvious. For task work context it's safe
1302                  * because all other operations on timer::it_lock happen in
1303                  * task context (syscall or exit).
1304                  */
1305                 spin_lock(&timer->it_lock);
1306                 list_del_init(&timer->it.cpu.elist);
1307                 cpu_firing = timer->it.cpu.firing;
1308                 timer->it.cpu.firing = 0;
1309                 /*
1310                  * The firing flag is -1 if we collided with a reset
1311                  * of the timer, which already reported this
1312                  * almost-firing as an overrun.  So don't generate an event.
1313                  */
1314                 if (likely(cpu_firing >= 0))
1315                         cpu_timer_fire(timer);
1316                 spin_unlock(&timer->it_lock);
1317         }
1318 }
1319
1320 /*
1321  * This is called from the timer interrupt handler.  The irq handler has
1322  * already updated our counts.  We need to check if any timers fire now.
1323  * Interrupts are disabled.
1324  */
1325 void run_posix_cpu_timers(void)
1326 {
1327         struct task_struct *tsk = current;
1328
1329         lockdep_assert_irqs_disabled();
1330
1331         /*
1332          * If the actual expiry is deferred to task work context and the
1333          * work is already scheduled there is no point to do anything here.
1334          */
1335         if (posix_cpu_timers_work_scheduled(tsk))
1336                 return;
1337
1338         /*
1339          * The fast path checks that there are no expired thread or thread
1340          * group timers.  If that's so, just return.
1341          */
1342         if (!fastpath_timer_check(tsk))
1343                 return;
1344
1345         __run_posix_cpu_timers(tsk);
1346 }
1347
1348 /*
1349  * Set one of the process-wide special case CPU timers or RLIMIT_CPU.
1350  * The tsk->sighand->siglock must be held by the caller.
1351  */
1352 void set_process_cpu_timer(struct task_struct *tsk, unsigned int clkid,
1353                            u64 *newval, u64 *oldval)
1354 {
1355         u64 now, *nextevt;
1356
1357         if (WARN_ON_ONCE(clkid >= CPUCLOCK_SCHED))
1358                 return;
1359
1360         nextevt = &tsk->signal->posix_cputimers.bases[clkid].nextevt;
1361         now = cpu_clock_sample_group(clkid, tsk, true);
1362
1363         if (oldval) {
1364                 /*
1365                  * We are setting itimer. The *oldval is absolute and we update
1366                  * it to be relative, *newval argument is relative and we update
1367                  * it to be absolute.
1368                  */
1369                 if (*oldval) {
1370                         if (*oldval <= now) {
1371                                 /* Just about to fire. */
1372                                 *oldval = TICK_NSEC;
1373                         } else {
1374                                 *oldval -= now;
1375                         }
1376                 }
1377
1378                 *newval += now;
1379         }
1380
1381         /*
1382          * Update expiration cache if this is the earliest timer. CPUCLOCK_PROF
1383          * expiry cache is also used by RLIMIT_CPU!.
1384          */
1385         if (*newval < *nextevt)
1386                 *nextevt = *newval;
1387
1388         tick_dep_set_signal(tsk, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
1389 }
1390
1391 static int do_cpu_nanosleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1392                             const struct timespec64 *rqtp)
1393 {
1394         struct itimerspec64 it;
1395         struct k_itimer timer;
1396         u64 expires;
1397         int error;
1398
1399         /*
1400          * Set up a temporary timer and then wait for it to go off.
1401          */
1402         memset(&timer, 0, sizeof timer);
1403         spin_lock_init(&timer.it_lock);
1404         timer.it_clock = which_clock;
1405         timer.it_overrun = -1;
1406         error = posix_cpu_timer_create(&timer);
1407         timer.it_process = current;
1408
1409         if (!error) {
1410                 static struct itimerspec64 zero_it;
1411                 struct restart_block *restart;
1412
1413                 memset(&it, 0, sizeof(it));
1414                 it.it_value = *rqtp;
1415
1416                 spin_lock_irq(&timer.it_lock);
1417                 error = posix_cpu_timer_set(&timer, flags, &it, NULL);
1418                 if (error) {
1419                         spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1420                         return error;
1421                 }
1422
1423                 while (!signal_pending(current)) {
1424                         if (!cpu_timer_getexpires(&timer.it.cpu)) {
1425                                 /*
1426                                  * Our timer fired and was reset, below
1427                                  * deletion can not fail.
1428                                  */
1429                                 posix_cpu_timer_del(&timer);
1430                                 spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1431                                 return 0;
1432                         }
1433
1434                         /*
1435                          * Block until cpu_timer_fire (or a signal) wakes us.
1436                          */
1437                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1438                         spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1439                         schedule();
1440                         spin_lock_irq(&timer.it_lock);
1441                 }
1442
1443                 /*
1444                  * We were interrupted by a signal.
1445                  */
1446                 expires = cpu_timer_getexpires(&timer.it.cpu);
1447                 error = posix_cpu_timer_set(&timer, 0, &zero_it, &it);
1448                 if (!error) {
1449                         /*
1450                          * Timer is now unarmed, deletion can not fail.
1451                          */
1452                         posix_cpu_timer_del(&timer);
1453                 }
1454                 spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1455
1456                 while (error == TIMER_RETRY) {
1457                         /*
1458                          * We need to handle case when timer was or is in the
1459                          * middle of firing. In other cases we already freed
1460                          * resources.
1461                          */
1462                         spin_lock_irq(&timer.it_lock);
1463                         error = posix_cpu_timer_del(&timer);
1464                         spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1465                 }
1466
1467                 if ((it.it_value.tv_sec | it.it_value.tv_nsec) == 0) {
1468                         /*
1469                          * It actually did fire already.
1470                          */
1471                         return 0;
1472                 }
1473
1474                 error = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1475                 /*
1476                  * Report back to the user the time still remaining.
1477                  */
1478                 restart = &current->restart_block;
1479                 restart->nanosleep.expires = expires;
1480                 if (restart->nanosleep.type != TT_NONE)
1481                         error = nanosleep_copyout(restart, &it.it_value);
1482         }
1483
1484         return error;
1485 }
1486
1487 static long posix_cpu_nsleep_restart(struct restart_block *restart_block);
1488
1489 static int posix_cpu_nsleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1490                             const struct timespec64 *rqtp)
1491 {
1492         struct restart_block *restart_block = &current->restart_block;
1493         int error;
1494
1495         /*
1496          * Diagnose required errors first.
1497          */
1498         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(which_clock) &&
1499             (CPUCLOCK_PID(which_clock) == 0 ||
1500              CPUCLOCK_PID(which_clock) == task_pid_vnr(current)))
1501                 return -EINVAL;
1502
1503         error = do_cpu_nanosleep(which_clock, flags, rqtp);
1504
1505         if (error == -ERESTART_RESTARTBLOCK) {
1506
1507                 if (flags & TIMER_ABSTIME)
1508                         return -ERESTARTNOHAND;
1509
1510                 restart_block->nanosleep.clockid = which_clock;
1511                 set_restart_fn(restart_block, posix_cpu_nsleep_restart);
1512         }
1513         return error;
1514 }
1515
1516 static long posix_cpu_nsleep_restart(struct restart_block *restart_block)
1517 {
1518         clockid_t which_clock = restart_block->nanosleep.clockid;
1519         struct timespec64 t;
1520
1521         t = ns_to_timespec64(restart_block->nanosleep.expires);
1522
1523         return do_cpu_nanosleep(which_clock, TIMER_ABSTIME, &t);
1524 }
1525
1526 #define PROCESS_CLOCK   make_process_cpuclock(0, CPUCLOCK_SCHED)
1527 #define THREAD_CLOCK    make_thread_cpuclock(0, CPUCLOCK_SCHED)
1528
1529 static int process_cpu_clock_getres(const clockid_t which_clock,
1530                                     struct timespec64 *tp)
1531 {
1532         return posix_cpu_clock_getres(PROCESS_CLOCK, tp);
1533 }
1534 static int process_cpu_clock_get(const clockid_t which_clock,
1535                                  struct timespec64 *tp)
1536 {
1537         return posix_cpu_clock_get(PROCESS_CLOCK, tp);
1538 }
1539 static int process_cpu_timer_create(struct k_itimer *timer)
1540 {
1541         timer->it_clock = PROCESS_CLOCK;
1542         return posix_cpu_timer_create(timer);
1543 }
1544 static int process_cpu_nsleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1545                               const struct timespec64 *rqtp)
1546 {
1547         return posix_cpu_nsleep(PROCESS_CLOCK, flags, rqtp);
1548 }
1549 static int thread_cpu_clock_getres(const clockid_t which_clock,
1550                                    struct timespec64 *tp)
1551 {
1552         return posix_cpu_clock_getres(THREAD_CLOCK, tp);
1553 }
1554 static int thread_cpu_clock_get(const clockid_t which_clock,
1555                                 struct timespec64 *tp)
1556 {
1557         return posix_cpu_clock_get(THREAD_CLOCK, tp);
1558 }
1559 static int thread_cpu_timer_create(struct k_itimer *timer)
1560 {
1561         timer->it_clock = THREAD_CLOCK;
1562         return posix_cpu_timer_create(timer);
1563 }
1564
1565 const struct k_clock clock_posix_cpu = {
1566         .clock_getres           = posix_cpu_clock_getres,
1567         .clock_set              = posix_cpu_clock_set,
1568         .clock_get_timespec     = posix_cpu_clock_get,
1569         .timer_create           = posix_cpu_timer_create,
1570         .nsleep                 = posix_cpu_nsleep,
1571         .timer_set              = posix_cpu_timer_set,
1572         .timer_del              = posix_cpu_timer_del,
1573         .timer_get              = posix_cpu_timer_get,
1574         .timer_rearm            = posix_cpu_timer_rearm,
1575 };
1576
1577 const struct k_clock clock_process = {
1578         .clock_getres           = process_cpu_clock_getres,
1579         .clock_get_timespec     = process_cpu_clock_get,
1580         .timer_create           = process_cpu_timer_create,
1581         .nsleep                 = process_cpu_nsleep,
1582 };
1583
1584 const struct k_clock clock_thread = {
1585         .clock_getres           = thread_cpu_clock_getres,
1586         .clock_get_timespec     = thread_cpu_clock_get,
1587         .timer_create           = thread_cpu_timer_create,
1588 };