4fbbbc89ac4a4180d1fcfa2dc231ceeb912e4a4c
[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 /*
411  * Dequeue the timer and reset the base if it was its earliest expiration.
412  * It makes sure the next tick recalculates the base next expiration so we
413  * don't keep the costly process wide cputime counter around for a random
414  * amount of time, along with the tick dependency.
415  *
416  * If another timer gets queued between this and the next tick, its
417  * expiration will update the base next event if necessary on the next
418  * tick.
419  */
420 static void disarm_timer(struct k_itimer *timer, struct task_struct *p)
421 {
422         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
423         struct posix_cputimer_base *base;
424         int clkidx;
425
426         if (!cpu_timer_dequeue(ctmr))
427                 return;
428
429         clkidx = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
430
431         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
432                 base = p->posix_cputimers.bases + clkidx;
433         else
434                 base = p->signal->posix_cputimers.bases + clkidx;
435
436         if (cpu_timer_getexpires(ctmr) == base->nextevt)
437                 base->nextevt = 0;
438 }
439
440
441 /*
442  * Clean up a CPU-clock timer that is about to be destroyed.
443  * This is called from timer deletion with the timer already locked.
444  * If we return TIMER_RETRY, it's necessary to release the timer's lock
445  * and try again.  (This happens when the timer is in the middle of firing.)
446  */
447 static int posix_cpu_timer_del(struct k_itimer *timer)
448 {
449         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
450         struct sighand_struct *sighand;
451         struct task_struct *p;
452         unsigned long flags;
453         int ret = 0;
454
455         rcu_read_lock();
456         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
457         if (!p)
458                 goto out;
459
460         /*
461          * Protect against sighand release/switch in exit/exec and process/
462          * thread timer list entry concurrent read/writes.
463          */
464         sighand = lock_task_sighand(p, &flags);
465         if (unlikely(sighand == NULL)) {
466                 /*
467                  * This raced with the reaping of the task. The exit cleanup
468                  * should have removed this timer from the timer queue.
469                  */
470                 WARN_ON_ONCE(ctmr->head || timerqueue_node_queued(&ctmr->node));
471         } else {
472                 if (timer->it.cpu.firing)
473                         ret = TIMER_RETRY;
474                 else
475                         disarm_timer(timer, p);
476
477                 unlock_task_sighand(p, &flags);
478         }
479
480 out:
481         rcu_read_unlock();
482         if (!ret)
483                 put_pid(ctmr->pid);
484
485         return ret;
486 }
487
488 static void cleanup_timerqueue(struct timerqueue_head *head)
489 {
490         struct timerqueue_node *node;
491         struct cpu_timer *ctmr;
492
493         while ((node = timerqueue_getnext(head))) {
494                 timerqueue_del(head, node);
495                 ctmr = container_of(node, struct cpu_timer, node);
496                 ctmr->head = NULL;
497         }
498 }
499
500 /*
501  * Clean out CPU timers which are still armed when a thread exits. The
502  * timers are only removed from the list. No other updates are done. The
503  * corresponding posix timers are still accessible, but cannot be rearmed.
504  *
505  * This must be called with the siglock held.
506  */
507 static void cleanup_timers(struct posix_cputimers *pct)
508 {
509         cleanup_timerqueue(&pct->bases[CPUCLOCK_PROF].tqhead);
510         cleanup_timerqueue(&pct->bases[CPUCLOCK_VIRT].tqhead);
511         cleanup_timerqueue(&pct->bases[CPUCLOCK_SCHED].tqhead);
512 }
513
514 /*
515  * These are both called with the siglock held, when the current thread
516  * is being reaped.  When the final (leader) thread in the group is reaped,
517  * posix_cpu_timers_exit_group will be called after posix_cpu_timers_exit.
518  */
519 void posix_cpu_timers_exit(struct task_struct *tsk)
520 {
521         cleanup_timers(&tsk->posix_cputimers);
522 }
523 void posix_cpu_timers_exit_group(struct task_struct *tsk)
524 {
525         cleanup_timers(&tsk->signal->posix_cputimers);
526 }
527
528 /*
529  * Insert the timer on the appropriate list before any timers that
530  * expire later.  This must be called with the sighand lock held.
531  */
532 static void arm_timer(struct k_itimer *timer, struct task_struct *p)
533 {
534         int clkidx = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
535         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
536         u64 newexp = cpu_timer_getexpires(ctmr);
537         struct posix_cputimer_base *base;
538
539         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
540                 base = p->posix_cputimers.bases + clkidx;
541         else
542                 base = p->signal->posix_cputimers.bases + clkidx;
543
544         if (!cpu_timer_enqueue(&base->tqhead, ctmr))
545                 return;
546
547         /*
548          * We are the new earliest-expiring POSIX 1.b timer, hence
549          * need to update expiration cache. Take into account that
550          * for process timers we share expiration cache with itimers
551          * and RLIMIT_CPU and for thread timers with RLIMIT_RTTIME.
552          */
553         if (newexp < base->nextevt)
554                 base->nextevt = newexp;
555
556         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
557                 tick_dep_set_task(p, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
558         else
559                 tick_dep_set_signal(p, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
560 }
561
562 /*
563  * The timer is locked, fire it and arrange for its reload.
564  */
565 static void cpu_timer_fire(struct k_itimer *timer)
566 {
567         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
568
569         if ((timer->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) == SIGEV_NONE) {
570                 /*
571                  * User don't want any signal.
572                  */
573                 cpu_timer_setexpires(ctmr, 0);
574         } else if (unlikely(timer->sigq == NULL)) {
575                 /*
576                  * This a special case for clock_nanosleep,
577                  * not a normal timer from sys_timer_create.
578                  */
579                 wake_up_process(timer->it_process);
580                 cpu_timer_setexpires(ctmr, 0);
581         } else if (!timer->it_interval) {
582                 /*
583                  * One-shot timer.  Clear it as soon as it's fired.
584                  */
585                 posix_timer_event(timer, 0);
586                 cpu_timer_setexpires(ctmr, 0);
587         } else if (posix_timer_event(timer, ++timer->it_requeue_pending)) {
588                 /*
589                  * The signal did not get queued because the signal
590                  * was ignored, so we won't get any callback to
591                  * reload the timer.  But we need to keep it
592                  * ticking in case the signal is deliverable next time.
593                  */
594                 posix_cpu_timer_rearm(timer);
595                 ++timer->it_requeue_pending;
596         }
597 }
598
599 /*
600  * Guts of sys_timer_settime for CPU timers.
601  * This is called with the timer locked and interrupts disabled.
602  * If we return TIMER_RETRY, it's necessary to release the timer's lock
603  * and try again.  (This happens when the timer is in the middle of firing.)
604  */
605 static int posix_cpu_timer_set(struct k_itimer *timer, int timer_flags,
606                                struct itimerspec64 *new, struct itimerspec64 *old)
607 {
608         clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
609         u64 old_expires, new_expires, old_incr, val;
610         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
611         struct sighand_struct *sighand;
612         struct task_struct *p;
613         unsigned long flags;
614         int ret = 0;
615
616         rcu_read_lock();
617         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
618         if (!p) {
619                 /*
620                  * If p has just been reaped, we can no
621                  * longer get any information about it at all.
622                  */
623                 rcu_read_unlock();
624                 return -ESRCH;
625         }
626
627         /*
628          * Use the to_ktime conversion because that clamps the maximum
629          * value to KTIME_MAX and avoid multiplication overflows.
630          */
631         new_expires = ktime_to_ns(timespec64_to_ktime(new->it_value));
632
633         /*
634          * Protect against sighand release/switch in exit/exec and p->cpu_timers
635          * and p->signal->cpu_timers read/write in arm_timer()
636          */
637         sighand = lock_task_sighand(p, &flags);
638         /*
639          * If p has just been reaped, we can no
640          * longer get any information about it at all.
641          */
642         if (unlikely(sighand == NULL)) {
643                 rcu_read_unlock();
644                 return -ESRCH;
645         }
646
647         /*
648          * Disarm any old timer after extracting its expiry time.
649          */
650         old_incr = timer->it_interval;
651         old_expires = cpu_timer_getexpires(ctmr);
652
653         if (unlikely(timer->it.cpu.firing)) {
654                 timer->it.cpu.firing = -1;
655                 ret = TIMER_RETRY;
656         } else {
657                 cpu_timer_dequeue(ctmr);
658         }
659
660         /*
661          * We need to sample the current value to convert the new
662          * value from to relative and absolute, and to convert the
663          * old value from absolute to relative.  To set a process
664          * timer, we need a sample to balance the thread expiry
665          * times (in arm_timer).  With an absolute time, we must
666          * check if it's already passed.  In short, we need a sample.
667          */
668         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
669                 val = cpu_clock_sample(clkid, p);
670         else
671                 val = cpu_clock_sample_group(clkid, p, true);
672
673         if (old) {
674                 if (old_expires == 0) {
675                         old->it_value.tv_sec = 0;
676                         old->it_value.tv_nsec = 0;
677                 } else {
678                         /*
679                          * Update the timer in case it has overrun already.
680                          * If it has, we'll report it as having overrun and
681                          * with the next reloaded timer already ticking,
682                          * though we are swallowing that pending
683                          * notification here to install the new setting.
684                          */
685                         u64 exp = bump_cpu_timer(timer, val);
686
687                         if (val < exp) {
688                                 old_expires = exp - val;
689                                 old->it_value = ns_to_timespec64(old_expires);
690                         } else {
691                                 old->it_value.tv_nsec = 1;
692                                 old->it_value.tv_sec = 0;
693                         }
694                 }
695         }
696
697         if (unlikely(ret)) {
698                 /*
699                  * We are colliding with the timer actually firing.
700                  * Punt after filling in the timer's old value, and
701                  * disable this firing since we are already reporting
702                  * it as an overrun (thanks to bump_cpu_timer above).
703                  */
704                 unlock_task_sighand(p, &flags);
705                 goto out;
706         }
707
708         if (new_expires != 0 && !(timer_flags & TIMER_ABSTIME)) {
709                 new_expires += val;
710         }
711
712         /*
713          * Install the new expiry time (or zero).
714          * For a timer with no notification action, we don't actually
715          * arm the timer (we'll just fake it for timer_gettime).
716          */
717         cpu_timer_setexpires(ctmr, new_expires);
718         if (new_expires != 0 && val < new_expires) {
719                 arm_timer(timer, p);
720         }
721
722         unlock_task_sighand(p, &flags);
723         /*
724          * Install the new reload setting, and
725          * set up the signal and overrun bookkeeping.
726          */
727         timer->it_interval = timespec64_to_ktime(new->it_interval);
728
729         /*
730          * This acts as a modification timestamp for the timer,
731          * so any automatic reload attempt will punt on seeing
732          * that we have reset the timer manually.
733          */
734         timer->it_requeue_pending = (timer->it_requeue_pending + 2) &
735                 ~REQUEUE_PENDING;
736         timer->it_overrun_last = 0;
737         timer->it_overrun = -1;
738
739         if (new_expires != 0 && !(val < new_expires)) {
740                 /*
741                  * The designated time already passed, so we notify
742                  * immediately, even if the thread never runs to
743                  * accumulate more time on this clock.
744                  */
745                 cpu_timer_fire(timer);
746         }
747  out:
748         rcu_read_unlock();
749         if (old)
750                 old->it_interval = ns_to_timespec64(old_incr);
751
752         return ret;
753 }
754
755 static void posix_cpu_timer_get(struct k_itimer *timer, struct itimerspec64 *itp)
756 {
757         clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
758         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
759         u64 now, expires = cpu_timer_getexpires(ctmr);
760         struct task_struct *p;
761
762         rcu_read_lock();
763         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
764         if (!p)
765                 goto out;
766
767         /*
768          * Easy part: convert the reload time.
769          */
770         itp->it_interval = ktime_to_timespec64(timer->it_interval);
771
772         if (!expires)
773                 goto out;
774
775         /*
776          * Sample the clock to take the difference with the expiry time.
777          */
778         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
779                 now = cpu_clock_sample(clkid, p);
780         else
781                 now = cpu_clock_sample_group(clkid, p, false);
782
783         if (now < expires) {
784                 itp->it_value = ns_to_timespec64(expires - now);
785         } else {
786                 /*
787                  * The timer should have expired already, but the firing
788                  * hasn't taken place yet.  Say it's just about to expire.
789                  */
790                 itp->it_value.tv_nsec = 1;
791                 itp->it_value.tv_sec = 0;
792         }
793 out:
794         rcu_read_unlock();
795 }
796
797 #define MAX_COLLECTED   20
798
799 static u64 collect_timerqueue(struct timerqueue_head *head,
800                               struct list_head *firing, u64 now)
801 {
802         struct timerqueue_node *next;
803         int i = 0;
804
805         while ((next = timerqueue_getnext(head))) {
806                 struct cpu_timer *ctmr;
807                 u64 expires;
808
809                 ctmr = container_of(next, struct cpu_timer, node);
810                 expires = cpu_timer_getexpires(ctmr);
811                 /* Limit the number of timers to expire at once */
812                 if (++i == MAX_COLLECTED || now < expires)
813                         return expires;
814
815                 ctmr->firing = 1;
816                 cpu_timer_dequeue(ctmr);
817                 list_add_tail(&ctmr->elist, firing);
818         }
819
820         return U64_MAX;
821 }
822
823 static void collect_posix_cputimers(struct posix_cputimers *pct, u64 *samples,
824                                     struct list_head *firing)
825 {
826         struct posix_cputimer_base *base = pct->bases;
827         int i;
828
829         for (i = 0; i < CPUCLOCK_MAX; i++, base++) {
830                 base->nextevt = collect_timerqueue(&base->tqhead, firing,
831                                                     samples[i]);
832         }
833 }
834
835 static inline void check_dl_overrun(struct task_struct *tsk)
836 {
837         if (tsk->dl.dl_overrun) {
838                 tsk->dl.dl_overrun = 0;
839                 __group_send_sig_info(SIGXCPU, SEND_SIG_PRIV, tsk);
840         }
841 }
842
843 static bool check_rlimit(u64 time, u64 limit, int signo, bool rt, bool hard)
844 {
845         if (time < limit)
846                 return false;
847
848         if (print_fatal_signals) {
849                 pr_info("%s Watchdog Timeout (%s): %s[%d]\n",
850                         rt ? "RT" : "CPU", hard ? "hard" : "soft",
851                         current->comm, task_pid_nr(current));
852         }
853         __group_send_sig_info(signo, SEND_SIG_PRIV, current);
854         return true;
855 }
856
857 /*
858  * Check for any per-thread CPU timers that have fired and move them off
859  * the tsk->cpu_timers[N] list onto the firing list.  Here we update the
860  * tsk->it_*_expires values to reflect the remaining thread CPU timers.
861  */
862 static void check_thread_timers(struct task_struct *tsk,
863                                 struct list_head *firing)
864 {
865         struct posix_cputimers *pct = &tsk->posix_cputimers;
866         u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
867         unsigned long soft;
868
869         if (dl_task(tsk))
870                 check_dl_overrun(tsk);
871
872         if (expiry_cache_is_inactive(pct))
873                 return;
874
875         task_sample_cputime(tsk, samples);
876         collect_posix_cputimers(pct, samples, firing);
877
878         /*
879          * Check for the special case thread timers.
880          */
881         soft = task_rlimit(tsk, RLIMIT_RTTIME);
882         if (soft != RLIM_INFINITY) {
883                 /* Task RT timeout is accounted in jiffies. RTTIME is usec */
884                 unsigned long rttime = tsk->rt.timeout * (USEC_PER_SEC / HZ);
885                 unsigned long hard = task_rlimit_max(tsk, RLIMIT_RTTIME);
886
887                 /* At the hard limit, send SIGKILL. No further action. */
888                 if (hard != RLIM_INFINITY &&
889                     check_rlimit(rttime, hard, SIGKILL, true, true))
890                         return;
891
892                 /* At the soft limit, send a SIGXCPU every second */
893                 if (check_rlimit(rttime, soft, SIGXCPU, true, false)) {
894                         soft += USEC_PER_SEC;
895                         tsk->signal->rlim[RLIMIT_RTTIME].rlim_cur = soft;
896                 }
897         }
898
899         if (expiry_cache_is_inactive(pct))
900                 tick_dep_clear_task(tsk, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
901 }
902
903 static inline void stop_process_timers(struct signal_struct *sig)
904 {
905         struct posix_cputimers *pct = &sig->posix_cputimers;
906
907         /* Turn off the active flag. This is done without locking. */
908         WRITE_ONCE(pct->timers_active, false);
909         tick_dep_clear_signal(sig, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
910 }
911
912 static void check_cpu_itimer(struct task_struct *tsk, struct cpu_itimer *it,
913                              u64 *expires, u64 cur_time, int signo)
914 {
915         if (!it->expires)
916                 return;
917
918         if (cur_time >= it->expires) {
919                 if (it->incr)
920                         it->expires += it->incr;
921                 else
922                         it->expires = 0;
923
924                 trace_itimer_expire(signo == SIGPROF ?
925                                     ITIMER_PROF : ITIMER_VIRTUAL,
926                                     task_tgid(tsk), cur_time);
927                 __group_send_sig_info(signo, SEND_SIG_PRIV, tsk);
928         }
929
930         if (it->expires && it->expires < *expires)
931                 *expires = it->expires;
932 }
933
934 /*
935  * Check for any per-thread CPU timers that have fired and move them
936  * off the tsk->*_timers list onto the firing list.  Per-thread timers
937  * have already been taken off.
938  */
939 static void check_process_timers(struct task_struct *tsk,
940                                  struct list_head *firing)
941 {
942         struct signal_struct *const sig = tsk->signal;
943         struct posix_cputimers *pct = &sig->posix_cputimers;
944         u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
945         unsigned long soft;
946
947         /*
948          * If there are no active process wide timers (POSIX 1.b, itimers,
949          * RLIMIT_CPU) nothing to check. Also skip the process wide timer
950          * processing when there is already another task handling them.
951          */
952         if (!READ_ONCE(pct->timers_active) || pct->expiry_active)
953                 return;
954
955         /*
956          * Signify that a thread is checking for process timers.
957          * Write access to this field is protected by the sighand lock.
958          */
959         pct->expiry_active = true;
960
961         /*
962          * Collect the current process totals. Group accounting is active
963          * so the sample can be taken directly.
964          */
965         proc_sample_cputime_atomic(&sig->cputimer.cputime_atomic, samples);
966         collect_posix_cputimers(pct, samples, firing);
967
968         /*
969          * Check for the special case process timers.
970          */
971         check_cpu_itimer(tsk, &sig->it[CPUCLOCK_PROF],
972                          &pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt,
973                          samples[CPUCLOCK_PROF], SIGPROF);
974         check_cpu_itimer(tsk, &sig->it[CPUCLOCK_VIRT],
975                          &pct->bases[CPUCLOCK_VIRT].nextevt,
976                          samples[CPUCLOCK_VIRT], SIGVTALRM);
977
978         soft = task_rlimit(tsk, RLIMIT_CPU);
979         if (soft != RLIM_INFINITY) {
980                 /* RLIMIT_CPU is in seconds. Samples are nanoseconds */
981                 unsigned long hard = task_rlimit_max(tsk, RLIMIT_CPU);
982                 u64 ptime = samples[CPUCLOCK_PROF];
983                 u64 softns = (u64)soft * NSEC_PER_SEC;
984                 u64 hardns = (u64)hard * NSEC_PER_SEC;
985
986                 /* At the hard limit, send SIGKILL. No further action. */
987                 if (hard != RLIM_INFINITY &&
988                     check_rlimit(ptime, hardns, SIGKILL, false, true))
989                         return;
990
991                 /* At the soft limit, send a SIGXCPU every second */
992                 if (check_rlimit(ptime, softns, SIGXCPU, false, false)) {
993                         sig->rlim[RLIMIT_CPU].rlim_cur = soft + 1;
994                         softns += NSEC_PER_SEC;
995                 }
996
997                 /* Update the expiry cache */
998                 if (softns < pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt)
999                         pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt = softns;
1000         }
1001
1002         if (expiry_cache_is_inactive(pct))
1003                 stop_process_timers(sig);
1004
1005         pct->expiry_active = false;
1006 }
1007
1008 /*
1009  * This is called from the signal code (via posixtimer_rearm)
1010  * when the last timer signal was delivered and we have to reload the timer.
1011  */
1012 static void posix_cpu_timer_rearm(struct k_itimer *timer)
1013 {
1014         clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
1015         struct task_struct *p;
1016         struct sighand_struct *sighand;
1017         unsigned long flags;
1018         u64 now;
1019
1020         rcu_read_lock();
1021         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
1022         if (!p)
1023                 goto out;
1024
1025         /* Protect timer list r/w in arm_timer() */
1026         sighand = lock_task_sighand(p, &flags);
1027         if (unlikely(sighand == NULL))
1028                 goto out;
1029
1030         /*
1031          * Fetch the current sample and update the timer's expiry time.
1032          */
1033         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
1034                 now = cpu_clock_sample(clkid, p);
1035         else
1036                 now = cpu_clock_sample_group(clkid, p, true);
1037
1038         bump_cpu_timer(timer, now);
1039
1040         /*
1041          * Now re-arm for the new expiry time.
1042          */
1043         arm_timer(timer, p);
1044         unlock_task_sighand(p, &flags);
1045 out:
1046         rcu_read_unlock();
1047 }
1048
1049 /**
1050  * task_cputimers_expired - Check whether posix CPU timers are expired
1051  *
1052  * @samples:    Array of current samples for the CPUCLOCK clocks
1053  * @pct:        Pointer to a posix_cputimers container
1054  *
1055  * Returns true if any member of @samples is greater than the corresponding
1056  * member of @pct->bases[CLK].nextevt. False otherwise
1057  */
1058 static inline bool
1059 task_cputimers_expired(const u64 *samples, struct posix_cputimers *pct)
1060 {
1061         int i;
1062
1063         for (i = 0; i < CPUCLOCK_MAX; i++) {
1064                 if (samples[i] >= pct->bases[i].nextevt)
1065                         return true;
1066         }
1067         return false;
1068 }
1069
1070 /**
1071  * fastpath_timer_check - POSIX CPU timers fast path.
1072  *
1073  * @tsk:        The task (thread) being checked.
1074  *
1075  * Check the task and thread group timers.  If both are zero (there are no
1076  * timers set) return false.  Otherwise snapshot the task and thread group
1077  * timers and compare them with the corresponding expiration times.  Return
1078  * true if a timer has expired, else return false.
1079  */
1080 static inline bool fastpath_timer_check(struct task_struct *tsk)
1081 {
1082         struct posix_cputimers *pct = &tsk->posix_cputimers;
1083         struct signal_struct *sig;
1084
1085         if (!expiry_cache_is_inactive(pct)) {
1086                 u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
1087
1088                 task_sample_cputime(tsk, samples);
1089                 if (task_cputimers_expired(samples, pct))
1090                         return true;
1091         }
1092
1093         sig = tsk->signal;
1094         pct = &sig->posix_cputimers;
1095         /*
1096          * Check if thread group timers expired when timers are active and
1097          * no other thread in the group is already handling expiry for
1098          * thread group cputimers. These fields are read without the
1099          * sighand lock. However, this is fine because this is meant to be
1100          * a fastpath heuristic to determine whether we should try to
1101          * acquire the sighand lock to handle timer expiry.
1102          *
1103          * In the worst case scenario, if concurrently timers_active is set
1104          * or expiry_active is cleared, but the current thread doesn't see
1105          * the change yet, the timer checks are delayed until the next
1106          * thread in the group gets a scheduler interrupt to handle the
1107          * timer. This isn't an issue in practice because these types of
1108          * delays with signals actually getting sent are expected.
1109          */
1110         if (READ_ONCE(pct->timers_active) && !READ_ONCE(pct->expiry_active)) {
1111                 u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
1112
1113                 proc_sample_cputime_atomic(&sig->cputimer.cputime_atomic,
1114                                            samples);
1115
1116                 if (task_cputimers_expired(samples, pct))
1117                         return true;
1118         }
1119
1120         if (dl_task(tsk) && tsk->dl.dl_overrun)
1121                 return true;
1122
1123         return false;
1124 }
1125
1126 static void handle_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk);
1127
1128 #ifdef CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK
1129 static void posix_cpu_timers_work(struct callback_head *work)
1130 {
1131         handle_posix_cpu_timers(current);
1132 }
1133
1134 /*
1135  * Initialize posix CPU timers task work in init task. Out of line to
1136  * keep the callback static and to avoid header recursion hell.
1137  */
1138 void __init posix_cputimers_init_work(void)
1139 {
1140         init_task_work(&current->posix_cputimers_work.work,
1141                        posix_cpu_timers_work);
1142 }
1143
1144 /*
1145  * Note: All operations on tsk->posix_cputimer_work.scheduled happen either
1146  * in hard interrupt context or in task context with interrupts
1147  * disabled. Aside of that the writer/reader interaction is always in the
1148  * context of the current task, which means they are strict per CPU.
1149  */
1150 static inline bool posix_cpu_timers_work_scheduled(struct task_struct *tsk)
1151 {
1152         return tsk->posix_cputimers_work.scheduled;
1153 }
1154
1155 static inline void __run_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk)
1156 {
1157         if (WARN_ON_ONCE(tsk->posix_cputimers_work.scheduled))
1158                 return;
1159
1160         /* Schedule task work to actually expire the timers */
1161         tsk->posix_cputimers_work.scheduled = true;
1162         task_work_add(tsk, &tsk->posix_cputimers_work.work, TWA_RESUME);
1163 }
1164
1165 static inline bool posix_cpu_timers_enable_work(struct task_struct *tsk,
1166                                                 unsigned long start)
1167 {
1168         bool ret = true;
1169
1170         /*
1171          * On !RT kernels interrupts are disabled while collecting expired
1172          * timers, so no tick can happen and the fast path check can be
1173          * reenabled without further checks.
1174          */
1175         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT)) {
1176                 tsk->posix_cputimers_work.scheduled = false;
1177                 return true;
1178         }
1179
1180         /*
1181          * On RT enabled kernels ticks can happen while the expired timers
1182          * are collected under sighand lock. But any tick which observes
1183          * the CPUTIMERS_WORK_SCHEDULED bit set, does not run the fastpath
1184          * checks. So reenabling the tick work has do be done carefully:
1185          *
1186          * Disable interrupts and run the fast path check if jiffies have
1187          * advanced since the collecting of expired timers started. If
1188          * jiffies have not advanced or the fast path check did not find
1189          * newly expired timers, reenable the fast path check in the timer
1190          * interrupt. If there are newly expired timers, return false and
1191          * let the collection loop repeat.
1192          */
1193         local_irq_disable();
1194         if (start != jiffies && fastpath_timer_check(tsk))
1195                 ret = false;
1196         else
1197                 tsk->posix_cputimers_work.scheduled = false;
1198         local_irq_enable();
1199
1200         return ret;
1201 }
1202 #else /* CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK */
1203 static inline void __run_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk)
1204 {
1205         lockdep_posixtimer_enter();
1206         handle_posix_cpu_timers(tsk);
1207         lockdep_posixtimer_exit();
1208 }
1209
1210 static inline bool posix_cpu_timers_work_scheduled(struct task_struct *tsk)
1211 {
1212         return false;
1213 }
1214
1215 static inline bool posix_cpu_timers_enable_work(struct task_struct *tsk,
1216                                                 unsigned long start)
1217 {
1218         return true;
1219 }
1220 #endif /* CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK */
1221
1222 static void handle_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk)
1223 {
1224         struct k_itimer *timer, *next;
1225         unsigned long flags, start;
1226         LIST_HEAD(firing);
1227
1228         if (!lock_task_sighand(tsk, &flags))
1229                 return;
1230
1231         do {
1232                 /*
1233                  * On RT locking sighand lock does not disable interrupts,
1234                  * so this needs to be careful vs. ticks. Store the current
1235                  * jiffies value.
1236                  */
1237                 start = READ_ONCE(jiffies);
1238                 barrier();
1239
1240                 /*
1241                  * Here we take off tsk->signal->cpu_timers[N] and
1242                  * tsk->cpu_timers[N] all the timers that are firing, and
1243                  * put them on the firing list.
1244                  */
1245                 check_thread_timers(tsk, &firing);
1246
1247                 check_process_timers(tsk, &firing);
1248
1249                 /*
1250                  * The above timer checks have updated the expiry cache and
1251                  * because nothing can have queued or modified timers after
1252                  * sighand lock was taken above it is guaranteed to be
1253                  * consistent. So the next timer interrupt fastpath check
1254                  * will find valid data.
1255                  *
1256                  * If timer expiry runs in the timer interrupt context then
1257                  * the loop is not relevant as timers will be directly
1258                  * expired in interrupt context. The stub function below
1259                  * returns always true which allows the compiler to
1260                  * optimize the loop out.
1261                  *
1262                  * If timer expiry is deferred to task work context then
1263                  * the following rules apply:
1264                  *
1265                  * - On !RT kernels no tick can have happened on this CPU
1266                  *   after sighand lock was acquired because interrupts are
1267                  *   disabled. So reenabling task work before dropping
1268                  *   sighand lock and reenabling interrupts is race free.
1269                  *
1270                  * - On RT kernels ticks might have happened but the tick
1271                  *   work ignored posix CPU timer handling because the
1272                  *   CPUTIMERS_WORK_SCHEDULED bit is set. Reenabling work
1273                  *   must be done very carefully including a check whether
1274                  *   ticks have happened since the start of the timer
1275                  *   expiry checks. posix_cpu_timers_enable_work() takes
1276                  *   care of that and eventually lets the expiry checks
1277                  *   run again.
1278                  */
1279         } while (!posix_cpu_timers_enable_work(tsk, start));
1280
1281         /*
1282          * We must release sighand lock before taking any timer's lock.
1283          * There is a potential race with timer deletion here, as the
1284          * siglock now protects our private firing list.  We have set
1285          * the firing flag in each timer, so that a deletion attempt
1286          * that gets the timer lock before we do will give it up and
1287          * spin until we've taken care of that timer below.
1288          */
1289         unlock_task_sighand(tsk, &flags);
1290
1291         /*
1292          * Now that all the timers on our list have the firing flag,
1293          * no one will touch their list entries but us.  We'll take
1294          * each timer's lock before clearing its firing flag, so no
1295          * timer call will interfere.
1296          */
1297         list_for_each_entry_safe(timer, next, &firing, it.cpu.elist) {
1298                 int cpu_firing;
1299
1300                 /*
1301                  * spin_lock() is sufficient here even independent of the
1302                  * expiry context. If expiry happens in hard interrupt
1303                  * context it's obvious. For task work context it's safe
1304                  * because all other operations on timer::it_lock happen in
1305                  * task context (syscall or exit).
1306                  */
1307                 spin_lock(&timer->it_lock);
1308                 list_del_init(&timer->it.cpu.elist);
1309                 cpu_firing = timer->it.cpu.firing;
1310                 timer->it.cpu.firing = 0;
1311                 /*
1312                  * The firing flag is -1 if we collided with a reset
1313                  * of the timer, which already reported this
1314                  * almost-firing as an overrun.  So don't generate an event.
1315                  */
1316                 if (likely(cpu_firing >= 0))
1317                         cpu_timer_fire(timer);
1318                 spin_unlock(&timer->it_lock);
1319         }
1320 }
1321
1322 /*
1323  * This is called from the timer interrupt handler.  The irq handler has
1324  * already updated our counts.  We need to check if any timers fire now.
1325  * Interrupts are disabled.
1326  */
1327 void run_posix_cpu_timers(void)
1328 {
1329         struct task_struct *tsk = current;
1330
1331         lockdep_assert_irqs_disabled();
1332
1333         /*
1334          * If the actual expiry is deferred to task work context and the
1335          * work is already scheduled there is no point to do anything here.
1336          */
1337         if (posix_cpu_timers_work_scheduled(tsk))
1338                 return;
1339
1340         /*
1341          * The fast path checks that there are no expired thread or thread
1342          * group timers.  If that's so, just return.
1343          */
1344         if (!fastpath_timer_check(tsk))
1345                 return;
1346
1347         __run_posix_cpu_timers(tsk);
1348 }
1349
1350 /*
1351  * Set one of the process-wide special case CPU timers or RLIMIT_CPU.
1352  * The tsk->sighand->siglock must be held by the caller.
1353  */
1354 void set_process_cpu_timer(struct task_struct *tsk, unsigned int clkid,
1355                            u64 *newval, u64 *oldval)
1356 {
1357         u64 now, *nextevt;
1358
1359         if (WARN_ON_ONCE(clkid >= CPUCLOCK_SCHED))
1360                 return;
1361
1362         nextevt = &tsk->signal->posix_cputimers.bases[clkid].nextevt;
1363         now = cpu_clock_sample_group(clkid, tsk, true);
1364
1365         if (oldval) {
1366                 /*
1367                  * We are setting itimer. The *oldval is absolute and we update
1368                  * it to be relative, *newval argument is relative and we update
1369                  * it to be absolute.
1370                  */
1371                 if (*oldval) {
1372                         if (*oldval <= now) {
1373                                 /* Just about to fire. */
1374                                 *oldval = TICK_NSEC;
1375                         } else {
1376                                 *oldval -= now;
1377                         }
1378                 }
1379
1380                 *newval += now;
1381         }
1382
1383         /*
1384          * Update expiration cache if this is the earliest timer. CPUCLOCK_PROF
1385          * expiry cache is also used by RLIMIT_CPU!.
1386          */
1387         if (*newval < *nextevt)
1388                 *nextevt = *newval;
1389
1390         tick_dep_set_signal(tsk, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
1391 }
1392
1393 static int do_cpu_nanosleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1394                             const struct timespec64 *rqtp)
1395 {
1396         struct itimerspec64 it;
1397         struct k_itimer timer;
1398         u64 expires;
1399         int error;
1400
1401         /*
1402          * Set up a temporary timer and then wait for it to go off.
1403          */
1404         memset(&timer, 0, sizeof timer);
1405         spin_lock_init(&timer.it_lock);
1406         timer.it_clock = which_clock;
1407         timer.it_overrun = -1;
1408         error = posix_cpu_timer_create(&timer);
1409         timer.it_process = current;
1410
1411         if (!error) {
1412                 static struct itimerspec64 zero_it;
1413                 struct restart_block *restart;
1414
1415                 memset(&it, 0, sizeof(it));
1416                 it.it_value = *rqtp;
1417
1418                 spin_lock_irq(&timer.it_lock);
1419                 error = posix_cpu_timer_set(&timer, flags, &it, NULL);
1420                 if (error) {
1421                         spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1422                         return error;
1423                 }
1424
1425                 while (!signal_pending(current)) {
1426                         if (!cpu_timer_getexpires(&timer.it.cpu)) {
1427                                 /*
1428                                  * Our timer fired and was reset, below
1429                                  * deletion can not fail.
1430                                  */
1431                                 posix_cpu_timer_del(&timer);
1432                                 spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1433                                 return 0;
1434                         }
1435
1436                         /*
1437                          * Block until cpu_timer_fire (or a signal) wakes us.
1438                          */
1439                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1440                         spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1441                         schedule();
1442                         spin_lock_irq(&timer.it_lock);
1443                 }
1444
1445                 /*
1446                  * We were interrupted by a signal.
1447                  */
1448                 expires = cpu_timer_getexpires(&timer.it.cpu);
1449                 error = posix_cpu_timer_set(&timer, 0, &zero_it, &it);
1450                 if (!error) {
1451                         /*
1452                          * Timer is now unarmed, deletion can not fail.
1453                          */
1454                         posix_cpu_timer_del(&timer);
1455                 }
1456                 spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1457
1458                 while (error == TIMER_RETRY) {
1459                         /*
1460                          * We need to handle case when timer was or is in the
1461                          * middle of firing. In other cases we already freed
1462                          * resources.
1463                          */
1464                         spin_lock_irq(&timer.it_lock);
1465                         error = posix_cpu_timer_del(&timer);
1466                         spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1467                 }
1468
1469                 if ((it.it_value.tv_sec | it.it_value.tv_nsec) == 0) {
1470                         /*
1471                          * It actually did fire already.
1472                          */
1473                         return 0;
1474                 }
1475
1476                 error = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1477                 /*
1478                  * Report back to the user the time still remaining.
1479                  */
1480                 restart = &current->restart_block;
1481                 restart->nanosleep.expires = expires;
1482                 if (restart->nanosleep.type != TT_NONE)
1483                         error = nanosleep_copyout(restart, &it.it_value);
1484         }
1485
1486         return error;
1487 }
1488
1489 static long posix_cpu_nsleep_restart(struct restart_block *restart_block);
1490
1491 static int posix_cpu_nsleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1492                             const struct timespec64 *rqtp)
1493 {
1494         struct restart_block *restart_block = &current->restart_block;
1495         int error;
1496
1497         /*
1498          * Diagnose required errors first.
1499          */
1500         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(which_clock) &&
1501             (CPUCLOCK_PID(which_clock) == 0 ||
1502              CPUCLOCK_PID(which_clock) == task_pid_vnr(current)))
1503                 return -EINVAL;
1504
1505         error = do_cpu_nanosleep(which_clock, flags, rqtp);
1506
1507         if (error == -ERESTART_RESTARTBLOCK) {
1508
1509                 if (flags & TIMER_ABSTIME)
1510                         return -ERESTARTNOHAND;
1511
1512                 restart_block->nanosleep.clockid = which_clock;
1513                 set_restart_fn(restart_block, posix_cpu_nsleep_restart);
1514         }
1515         return error;
1516 }
1517
1518 static long posix_cpu_nsleep_restart(struct restart_block *restart_block)
1519 {
1520         clockid_t which_clock = restart_block->nanosleep.clockid;
1521         struct timespec64 t;
1522
1523         t = ns_to_timespec64(restart_block->nanosleep.expires);
1524
1525         return do_cpu_nanosleep(which_clock, TIMER_ABSTIME, &t);
1526 }
1527
1528 #define PROCESS_CLOCK   make_process_cpuclock(0, CPUCLOCK_SCHED)
1529 #define THREAD_CLOCK    make_thread_cpuclock(0, CPUCLOCK_SCHED)
1530
1531 static int process_cpu_clock_getres(const clockid_t which_clock,
1532                                     struct timespec64 *tp)
1533 {
1534         return posix_cpu_clock_getres(PROCESS_CLOCK, tp);
1535 }
1536 static int process_cpu_clock_get(const clockid_t which_clock,
1537                                  struct timespec64 *tp)
1538 {
1539         return posix_cpu_clock_get(PROCESS_CLOCK, tp);
1540 }
1541 static int process_cpu_timer_create(struct k_itimer *timer)
1542 {
1543         timer->it_clock = PROCESS_CLOCK;
1544         return posix_cpu_timer_create(timer);
1545 }
1546 static int process_cpu_nsleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1547                               const struct timespec64 *rqtp)
1548 {
1549         return posix_cpu_nsleep(PROCESS_CLOCK, flags, rqtp);
1550 }
1551 static int thread_cpu_clock_getres(const clockid_t which_clock,
1552                                    struct timespec64 *tp)
1553 {
1554         return posix_cpu_clock_getres(THREAD_CLOCK, tp);
1555 }
1556 static int thread_cpu_clock_get(const clockid_t which_clock,
1557                                 struct timespec64 *tp)
1558 {
1559         return posix_cpu_clock_get(THREAD_CLOCK, tp);
1560 }
1561 static int thread_cpu_timer_create(struct k_itimer *timer)
1562 {
1563         timer->it_clock = THREAD_CLOCK;
1564         return posix_cpu_timer_create(timer);
1565 }
1566
1567 const struct k_clock clock_posix_cpu = {
1568         .clock_getres           = posix_cpu_clock_getres,
1569         .clock_set              = posix_cpu_clock_set,
1570         .clock_get_timespec     = posix_cpu_clock_get,
1571         .timer_create           = posix_cpu_timer_create,
1572         .nsleep                 = posix_cpu_nsleep,
1573         .timer_set              = posix_cpu_timer_set,
1574         .timer_del              = posix_cpu_timer_del,
1575         .timer_get              = posix_cpu_timer_get,
1576         .timer_rearm            = posix_cpu_timer_rearm,
1577 };
1578
1579 const struct k_clock clock_process = {
1580         .clock_getres           = process_cpu_clock_getres,
1581         .clock_get_timespec     = process_cpu_clock_get,
1582         .timer_create           = process_cpu_timer_create,
1583         .nsleep                 = process_cpu_nsleep,
1584 };
1585
1586 const struct k_clock clock_thread = {
1587         .clock_getres           = thread_cpu_clock_getres,
1588         .clock_get_timespec     = thread_cpu_clock_get,
1589         .timer_create           = thread_cpu_timer_create,
1590 };