Merge tag 'ptrace-cleanups-for-v5.18' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-2.6-microblaze.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 #include <linux/task_work.h>
19
20 #include "posix-timers.h"
21
22 static void posix_cpu_timer_rearm(struct k_itimer *timer);
23
24 void posix_cputimers_group_init(struct posix_cputimers *pct, u64 cpu_limit)
25 {
26         posix_cputimers_init(pct);
27         if (cpu_limit != RLIM_INFINITY) {
28                 pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt = cpu_limit * NSEC_PER_SEC;
29                 pct->timers_active = true;
30         }
31 }
32
33 /*
34  * Called after updating RLIMIT_CPU to run cpu timer and update
35  * tsk->signal->posix_cputimers.bases[clock].nextevt expiration cache if
36  * necessary. Needs siglock protection since other code may update the
37  * expiration cache as well.
38  *
39  * Returns 0 on success, -ESRCH on failure.  Can fail if the task is exiting and
40  * we cannot lock_task_sighand.  Cannot fail if task is current.
41  */
42 int update_rlimit_cpu(struct task_struct *task, unsigned long rlim_new)
43 {
44         u64 nsecs = rlim_new * NSEC_PER_SEC;
45         unsigned long irq_fl;
46
47         if (!lock_task_sighand(task, &irq_fl))
48                 return -ESRCH;
49         set_process_cpu_timer(task, CPUCLOCK_PROF, &nsecs, NULL);
50         unlock_task_sighand(task, &irq_fl);
51         return 0;
52 }
53
54 /*
55  * Functions for validating access to tasks.
56  */
57 static struct pid *pid_for_clock(const clockid_t clock, bool gettime)
58 {
59         const bool thread = !!CPUCLOCK_PERTHREAD(clock);
60         const pid_t upid = CPUCLOCK_PID(clock);
61         struct pid *pid;
62
63         if (CPUCLOCK_WHICH(clock) >= CPUCLOCK_MAX)
64                 return NULL;
65
66         /*
67          * If the encoded PID is 0, then the timer is targeted at current
68          * or the process to which current belongs.
69          */
70         if (upid == 0)
71                 return thread ? task_pid(current) : task_tgid(current);
72
73         pid = find_vpid(upid);
74         if (!pid)
75                 return NULL;
76
77         if (thread) {
78                 struct task_struct *tsk = pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
79                 return (tsk && same_thread_group(tsk, current)) ? pid : NULL;
80         }
81
82         /*
83          * For clock_gettime(PROCESS) allow finding the process by
84          * with the pid of the current task.  The code needs the tgid
85          * of the process so that pid_task(pid, PIDTYPE_TGID) can be
86          * used to find the process.
87          */
88         if (gettime && (pid == task_pid(current)))
89                 return task_tgid(current);
90
91         /*
92          * For processes require that pid identifies a process.
93          */
94         return pid_has_task(pid, PIDTYPE_TGID) ? pid : NULL;
95 }
96
97 static inline int validate_clock_permissions(const clockid_t clock)
98 {
99         int ret;
100
101         rcu_read_lock();
102         ret = pid_for_clock(clock, false) ? 0 : -EINVAL;
103         rcu_read_unlock();
104
105         return ret;
106 }
107
108 static inline enum pid_type clock_pid_type(const clockid_t clock)
109 {
110         return CPUCLOCK_PERTHREAD(clock) ? PIDTYPE_PID : PIDTYPE_TGID;
111 }
112
113 static inline struct task_struct *cpu_timer_task_rcu(struct k_itimer *timer)
114 {
115         return pid_task(timer->it.cpu.pid, clock_pid_type(timer->it_clock));
116 }
117
118 /*
119  * Update expiry time from increment, and increase overrun count,
120  * given the current clock sample.
121  */
122 static u64 bump_cpu_timer(struct k_itimer *timer, u64 now)
123 {
124         u64 delta, incr, expires = timer->it.cpu.node.expires;
125         int i;
126
127         if (!timer->it_interval)
128                 return expires;
129
130         if (now < expires)
131                 return expires;
132
133         incr = timer->it_interval;
134         delta = now + incr - expires;
135
136         /* Don't use (incr*2 < delta), incr*2 might overflow. */
137         for (i = 0; incr < delta - incr; i++)
138                 incr = incr << 1;
139
140         for (; i >= 0; incr >>= 1, i--) {
141                 if (delta < incr)
142                         continue;
143
144                 timer->it.cpu.node.expires += incr;
145                 timer->it_overrun += 1LL << i;
146                 delta -= incr;
147         }
148         return timer->it.cpu.node.expires;
149 }
150
151 /* Check whether all cache entries contain U64_MAX, i.e. eternal expiry time */
152 static inline bool expiry_cache_is_inactive(const struct posix_cputimers *pct)
153 {
154         return !(~pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt |
155                  ~pct->bases[CPUCLOCK_VIRT].nextevt |
156                  ~pct->bases[CPUCLOCK_SCHED].nextevt);
157 }
158
159 static int
160 posix_cpu_clock_getres(const clockid_t which_clock, struct timespec64 *tp)
161 {
162         int error = validate_clock_permissions(which_clock);
163
164         if (!error) {
165                 tp->tv_sec = 0;
166                 tp->tv_nsec = ((NSEC_PER_SEC + HZ - 1) / HZ);
167                 if (CPUCLOCK_WHICH(which_clock) == CPUCLOCK_SCHED) {
168                         /*
169                          * If sched_clock is using a cycle counter, we
170                          * don't have any idea of its true resolution
171                          * exported, but it is much more than 1s/HZ.
172                          */
173                         tp->tv_nsec = 1;
174                 }
175         }
176         return error;
177 }
178
179 static int
180 posix_cpu_clock_set(const clockid_t clock, const struct timespec64 *tp)
181 {
182         int error = validate_clock_permissions(clock);
183
184         /*
185          * You can never reset a CPU clock, but we check for other errors
186          * in the call before failing with EPERM.
187          */
188         return error ? : -EPERM;
189 }
190
191 /*
192  * Sample a per-thread clock for the given task. clkid is validated.
193  */
194 static u64 cpu_clock_sample(const clockid_t clkid, struct task_struct *p)
195 {
196         u64 utime, stime;
197
198         if (clkid == CPUCLOCK_SCHED)
199                 return task_sched_runtime(p);
200
201         task_cputime(p, &utime, &stime);
202
203         switch (clkid) {
204         case CPUCLOCK_PROF:
205                 return utime + stime;
206         case CPUCLOCK_VIRT:
207                 return utime;
208         default:
209                 WARN_ON_ONCE(1);
210         }
211         return 0;
212 }
213
214 static inline void store_samples(u64 *samples, u64 stime, u64 utime, u64 rtime)
215 {
216         samples[CPUCLOCK_PROF] = stime + utime;
217         samples[CPUCLOCK_VIRT] = utime;
218         samples[CPUCLOCK_SCHED] = rtime;
219 }
220
221 static void task_sample_cputime(struct task_struct *p, u64 *samples)
222 {
223         u64 stime, utime;
224
225         task_cputime(p, &utime, &stime);
226         store_samples(samples, stime, utime, p->se.sum_exec_runtime);
227 }
228
229 static void proc_sample_cputime_atomic(struct task_cputime_atomic *at,
230                                        u64 *samples)
231 {
232         u64 stime, utime, rtime;
233
234         utime = atomic64_read(&at->utime);
235         stime = atomic64_read(&at->stime);
236         rtime = atomic64_read(&at->sum_exec_runtime);
237         store_samples(samples, stime, utime, rtime);
238 }
239
240 /*
241  * Set cputime to sum_cputime if sum_cputime > cputime. Use cmpxchg
242  * to avoid race conditions with concurrent updates to cputime.
243  */
244 static inline void __update_gt_cputime(atomic64_t *cputime, u64 sum_cputime)
245 {
246         u64 curr_cputime;
247 retry:
248         curr_cputime = atomic64_read(cputime);
249         if (sum_cputime > curr_cputime) {
250                 if (atomic64_cmpxchg(cputime, curr_cputime, sum_cputime) != curr_cputime)
251                         goto retry;
252         }
253 }
254
255 static void update_gt_cputime(struct task_cputime_atomic *cputime_atomic,
256                               struct task_cputime *sum)
257 {
258         __update_gt_cputime(&cputime_atomic->utime, sum->utime);
259         __update_gt_cputime(&cputime_atomic->stime, sum->stime);
260         __update_gt_cputime(&cputime_atomic->sum_exec_runtime, sum->sum_exec_runtime);
261 }
262
263 /**
264  * thread_group_sample_cputime - Sample cputime for a given task
265  * @tsk:        Task for which cputime needs to be started
266  * @samples:    Storage for time samples
267  *
268  * Called from sys_getitimer() to calculate the expiry time of an active
269  * timer. That means group cputime accounting is already active. Called
270  * with task sighand lock held.
271  *
272  * Updates @times with an uptodate sample of the thread group cputimes.
273  */
274 void thread_group_sample_cputime(struct task_struct *tsk, u64 *samples)
275 {
276         struct thread_group_cputimer *cputimer = &tsk->signal->cputimer;
277         struct posix_cputimers *pct = &tsk->signal->posix_cputimers;
278
279         WARN_ON_ONCE(!pct->timers_active);
280
281         proc_sample_cputime_atomic(&cputimer->cputime_atomic, samples);
282 }
283
284 /**
285  * thread_group_start_cputime - Start cputime and return a sample
286  * @tsk:        Task for which cputime needs to be started
287  * @samples:    Storage for time samples
288  *
289  * The thread group cputime accounting is avoided when there are no posix
290  * CPU timers armed. Before starting a timer it's required to check whether
291  * the time accounting is active. If not, a full update of the atomic
292  * accounting store needs to be done and the accounting enabled.
293  *
294  * Updates @times with an uptodate sample of the thread group cputimes.
295  */
296 static void thread_group_start_cputime(struct task_struct *tsk, u64 *samples)
297 {
298         struct thread_group_cputimer *cputimer = &tsk->signal->cputimer;
299         struct posix_cputimers *pct = &tsk->signal->posix_cputimers;
300
301         lockdep_assert_task_sighand_held(tsk);
302
303         /* Check if cputimer isn't running. This is accessed without locking. */
304         if (!READ_ONCE(pct->timers_active)) {
305                 struct task_cputime sum;
306
307                 /*
308                  * The POSIX timer interface allows for absolute time expiry
309                  * values through the TIMER_ABSTIME flag, therefore we have
310                  * to synchronize the timer to the clock every time we start it.
311                  */
312                 thread_group_cputime(tsk, &sum);
313                 update_gt_cputime(&cputimer->cputime_atomic, &sum);
314
315                 /*
316                  * We're setting timers_active without a lock. Ensure this
317                  * only gets written to in one operation. We set it after
318                  * update_gt_cputime() as a small optimization, but
319                  * barriers are not required because update_gt_cputime()
320                  * can handle concurrent updates.
321                  */
322                 WRITE_ONCE(pct->timers_active, true);
323         }
324         proc_sample_cputime_atomic(&cputimer->cputime_atomic, samples);
325 }
326
327 static void __thread_group_cputime(struct task_struct *tsk, u64 *samples)
328 {
329         struct task_cputime ct;
330
331         thread_group_cputime(tsk, &ct);
332         store_samples(samples, ct.stime, ct.utime, ct.sum_exec_runtime);
333 }
334
335 /*
336  * Sample a process (thread group) clock for the given task clkid. If the
337  * group's cputime accounting is already enabled, read the atomic
338  * store. Otherwise a full update is required.  clkid is already validated.
339  */
340 static u64 cpu_clock_sample_group(const clockid_t clkid, struct task_struct *p,
341                                   bool start)
342 {
343         struct thread_group_cputimer *cputimer = &p->signal->cputimer;
344         struct posix_cputimers *pct = &p->signal->posix_cputimers;
345         u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
346
347         if (!READ_ONCE(pct->timers_active)) {
348                 if (start)
349                         thread_group_start_cputime(p, samples);
350                 else
351                         __thread_group_cputime(p, samples);
352         } else {
353                 proc_sample_cputime_atomic(&cputimer->cputime_atomic, samples);
354         }
355
356         return samples[clkid];
357 }
358
359 static int posix_cpu_clock_get(const clockid_t clock, struct timespec64 *tp)
360 {
361         const clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(clock);
362         struct task_struct *tsk;
363         u64 t;
364
365         rcu_read_lock();
366         tsk = pid_task(pid_for_clock(clock, true), clock_pid_type(clock));
367         if (!tsk) {
368                 rcu_read_unlock();
369                 return -EINVAL;
370         }
371
372         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(clock))
373                 t = cpu_clock_sample(clkid, tsk);
374         else
375                 t = cpu_clock_sample_group(clkid, tsk, false);
376         rcu_read_unlock();
377
378         *tp = ns_to_timespec64(t);
379         return 0;
380 }
381
382 /*
383  * Validate the clockid_t for a new CPU-clock timer, and initialize the timer.
384  * This is called from sys_timer_create() and do_cpu_nanosleep() with the
385  * new timer already all-zeros initialized.
386  */
387 static int posix_cpu_timer_create(struct k_itimer *new_timer)
388 {
389         static struct lock_class_key posix_cpu_timers_key;
390         struct pid *pid;
391
392         rcu_read_lock();
393         pid = pid_for_clock(new_timer->it_clock, false);
394         if (!pid) {
395                 rcu_read_unlock();
396                 return -EINVAL;
397         }
398
399         /*
400          * If posix timer expiry is handled in task work context then
401          * timer::it_lock can be taken without disabling interrupts as all
402          * other locking happens in task context. This requires a separate
403          * lock class key otherwise regular posix timer expiry would record
404          * the lock class being taken in interrupt context and generate a
405          * false positive warning.
406          */
407         if (IS_ENABLED(CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK))
408                 lockdep_set_class(&new_timer->it_lock, &posix_cpu_timers_key);
409
410         new_timer->kclock = &clock_posix_cpu;
411         timerqueue_init(&new_timer->it.cpu.node);
412         new_timer->it.cpu.pid = get_pid(pid);
413         rcu_read_unlock();
414         return 0;
415 }
416
417 static struct posix_cputimer_base *timer_base(struct k_itimer *timer,
418                                               struct task_struct *tsk)
419 {
420         int clkidx = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
421
422         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
423                 return tsk->posix_cputimers.bases + clkidx;
424         else
425                 return tsk->signal->posix_cputimers.bases + clkidx;
426 }
427
428 /*
429  * Force recalculating the base earliest expiration on the next tick.
430  * This will also re-evaluate the need to keep around the process wide
431  * cputime counter and tick dependency and eventually shut these down
432  * if necessary.
433  */
434 static void trigger_base_recalc_expires(struct k_itimer *timer,
435                                         struct task_struct *tsk)
436 {
437         struct posix_cputimer_base *base = timer_base(timer, tsk);
438
439         base->nextevt = 0;
440 }
441
442 /*
443  * Dequeue the timer and reset the base if it was its earliest expiration.
444  * It makes sure the next tick recalculates the base next expiration so we
445  * don't keep the costly process wide cputime counter around for a random
446  * amount of time, along with the tick dependency.
447  *
448  * If another timer gets queued between this and the next tick, its
449  * expiration will update the base next event if necessary on the next
450  * tick.
451  */
452 static void disarm_timer(struct k_itimer *timer, struct task_struct *p)
453 {
454         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
455         struct posix_cputimer_base *base;
456
457         if (!cpu_timer_dequeue(ctmr))
458                 return;
459
460         base = timer_base(timer, p);
461         if (cpu_timer_getexpires(ctmr) == base->nextevt)
462                 trigger_base_recalc_expires(timer, p);
463 }
464
465
466 /*
467  * Clean up a CPU-clock timer that is about to be destroyed.
468  * This is called from timer deletion with the timer already locked.
469  * If we return TIMER_RETRY, it's necessary to release the timer's lock
470  * and try again.  (This happens when the timer is in the middle of firing.)
471  */
472 static int posix_cpu_timer_del(struct k_itimer *timer)
473 {
474         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
475         struct sighand_struct *sighand;
476         struct task_struct *p;
477         unsigned long flags;
478         int ret = 0;
479
480         rcu_read_lock();
481         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
482         if (!p)
483                 goto out;
484
485         /*
486          * Protect against sighand release/switch in exit/exec and process/
487          * thread timer list entry concurrent read/writes.
488          */
489         sighand = lock_task_sighand(p, &flags);
490         if (unlikely(sighand == NULL)) {
491                 /*
492                  * This raced with the reaping of the task. The exit cleanup
493                  * should have removed this timer from the timer queue.
494                  */
495                 WARN_ON_ONCE(ctmr->head || timerqueue_node_queued(&ctmr->node));
496         } else {
497                 if (timer->it.cpu.firing)
498                         ret = TIMER_RETRY;
499                 else
500                         disarm_timer(timer, p);
501
502                 unlock_task_sighand(p, &flags);
503         }
504
505 out:
506         rcu_read_unlock();
507         if (!ret)
508                 put_pid(ctmr->pid);
509
510         return ret;
511 }
512
513 static void cleanup_timerqueue(struct timerqueue_head *head)
514 {
515         struct timerqueue_node *node;
516         struct cpu_timer *ctmr;
517
518         while ((node = timerqueue_getnext(head))) {
519                 timerqueue_del(head, node);
520                 ctmr = container_of(node, struct cpu_timer, node);
521                 ctmr->head = NULL;
522         }
523 }
524
525 /*
526  * Clean out CPU timers which are still armed when a thread exits. The
527  * timers are only removed from the list. No other updates are done. The
528  * corresponding posix timers are still accessible, but cannot be rearmed.
529  *
530  * This must be called with the siglock held.
531  */
532 static void cleanup_timers(struct posix_cputimers *pct)
533 {
534         cleanup_timerqueue(&pct->bases[CPUCLOCK_PROF].tqhead);
535         cleanup_timerqueue(&pct->bases[CPUCLOCK_VIRT].tqhead);
536         cleanup_timerqueue(&pct->bases[CPUCLOCK_SCHED].tqhead);
537 }
538
539 /*
540  * These are both called with the siglock held, when the current thread
541  * is being reaped.  When the final (leader) thread in the group is reaped,
542  * posix_cpu_timers_exit_group will be called after posix_cpu_timers_exit.
543  */
544 void posix_cpu_timers_exit(struct task_struct *tsk)
545 {
546         cleanup_timers(&tsk->posix_cputimers);
547 }
548 void posix_cpu_timers_exit_group(struct task_struct *tsk)
549 {
550         cleanup_timers(&tsk->signal->posix_cputimers);
551 }
552
553 /*
554  * Insert the timer on the appropriate list before any timers that
555  * expire later.  This must be called with the sighand lock held.
556  */
557 static void arm_timer(struct k_itimer *timer, struct task_struct *p)
558 {
559         struct posix_cputimer_base *base = timer_base(timer, p);
560         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
561         u64 newexp = cpu_timer_getexpires(ctmr);
562
563         if (!cpu_timer_enqueue(&base->tqhead, ctmr))
564                 return;
565
566         /*
567          * We are the new earliest-expiring POSIX 1.b timer, hence
568          * need to update expiration cache. Take into account that
569          * for process timers we share expiration cache with itimers
570          * and RLIMIT_CPU and for thread timers with RLIMIT_RTTIME.
571          */
572         if (newexp < base->nextevt)
573                 base->nextevt = newexp;
574
575         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
576                 tick_dep_set_task(p, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
577         else
578                 tick_dep_set_signal(p, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
579 }
580
581 /*
582  * The timer is locked, fire it and arrange for its reload.
583  */
584 static void cpu_timer_fire(struct k_itimer *timer)
585 {
586         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
587
588         if ((timer->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) == SIGEV_NONE) {
589                 /*
590                  * User don't want any signal.
591                  */
592                 cpu_timer_setexpires(ctmr, 0);
593         } else if (unlikely(timer->sigq == NULL)) {
594                 /*
595                  * This a special case for clock_nanosleep,
596                  * not a normal timer from sys_timer_create.
597                  */
598                 wake_up_process(timer->it_process);
599                 cpu_timer_setexpires(ctmr, 0);
600         } else if (!timer->it_interval) {
601                 /*
602                  * One-shot timer.  Clear it as soon as it's fired.
603                  */
604                 posix_timer_event(timer, 0);
605                 cpu_timer_setexpires(ctmr, 0);
606         } else if (posix_timer_event(timer, ++timer->it_requeue_pending)) {
607                 /*
608                  * The signal did not get queued because the signal
609                  * was ignored, so we won't get any callback to
610                  * reload the timer.  But we need to keep it
611                  * ticking in case the signal is deliverable next time.
612                  */
613                 posix_cpu_timer_rearm(timer);
614                 ++timer->it_requeue_pending;
615         }
616 }
617
618 /*
619  * Guts of sys_timer_settime for CPU timers.
620  * This is called with the timer locked and interrupts disabled.
621  * If we return TIMER_RETRY, it's necessary to release the timer's lock
622  * and try again.  (This happens when the timer is in the middle of firing.)
623  */
624 static int posix_cpu_timer_set(struct k_itimer *timer, int timer_flags,
625                                struct itimerspec64 *new, struct itimerspec64 *old)
626 {
627         clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
628         u64 old_expires, new_expires, old_incr, val;
629         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
630         struct sighand_struct *sighand;
631         struct task_struct *p;
632         unsigned long flags;
633         int ret = 0;
634
635         rcu_read_lock();
636         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
637         if (!p) {
638                 /*
639                  * If p has just been reaped, we can no
640                  * longer get any information about it at all.
641                  */
642                 rcu_read_unlock();
643                 return -ESRCH;
644         }
645
646         /*
647          * Use the to_ktime conversion because that clamps the maximum
648          * value to KTIME_MAX and avoid multiplication overflows.
649          */
650         new_expires = ktime_to_ns(timespec64_to_ktime(new->it_value));
651
652         /*
653          * Protect against sighand release/switch in exit/exec and p->cpu_timers
654          * and p->signal->cpu_timers read/write in arm_timer()
655          */
656         sighand = lock_task_sighand(p, &flags);
657         /*
658          * If p has just been reaped, we can no
659          * longer get any information about it at all.
660          */
661         if (unlikely(sighand == NULL)) {
662                 rcu_read_unlock();
663                 return -ESRCH;
664         }
665
666         /*
667          * Disarm any old timer after extracting its expiry time.
668          */
669         old_incr = timer->it_interval;
670         old_expires = cpu_timer_getexpires(ctmr);
671
672         if (unlikely(timer->it.cpu.firing)) {
673                 timer->it.cpu.firing = -1;
674                 ret = TIMER_RETRY;
675         } else {
676                 cpu_timer_dequeue(ctmr);
677         }
678
679         /*
680          * We need to sample the current value to convert the new
681          * value from to relative and absolute, and to convert the
682          * old value from absolute to relative.  To set a process
683          * timer, we need a sample to balance the thread expiry
684          * times (in arm_timer).  With an absolute time, we must
685          * check if it's already passed.  In short, we need a sample.
686          */
687         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
688                 val = cpu_clock_sample(clkid, p);
689         else
690                 val = cpu_clock_sample_group(clkid, p, true);
691
692         if (old) {
693                 if (old_expires == 0) {
694                         old->it_value.tv_sec = 0;
695                         old->it_value.tv_nsec = 0;
696                 } else {
697                         /*
698                          * Update the timer in case it has overrun already.
699                          * If it has, we'll report it as having overrun and
700                          * with the next reloaded timer already ticking,
701                          * though we are swallowing that pending
702                          * notification here to install the new setting.
703                          */
704                         u64 exp = bump_cpu_timer(timer, val);
705
706                         if (val < exp) {
707                                 old_expires = exp - val;
708                                 old->it_value = ns_to_timespec64(old_expires);
709                         } else {
710                                 old->it_value.tv_nsec = 1;
711                                 old->it_value.tv_sec = 0;
712                         }
713                 }
714         }
715
716         if (unlikely(ret)) {
717                 /*
718                  * We are colliding with the timer actually firing.
719                  * Punt after filling in the timer's old value, and
720                  * disable this firing since we are already reporting
721                  * it as an overrun (thanks to bump_cpu_timer above).
722                  */
723                 unlock_task_sighand(p, &flags);
724                 goto out;
725         }
726
727         if (new_expires != 0 && !(timer_flags & TIMER_ABSTIME)) {
728                 new_expires += val;
729         }
730
731         /*
732          * Install the new expiry time (or zero).
733          * For a timer with no notification action, we don't actually
734          * arm the timer (we'll just fake it for timer_gettime).
735          */
736         cpu_timer_setexpires(ctmr, new_expires);
737         if (new_expires != 0 && val < new_expires) {
738                 arm_timer(timer, p);
739         }
740
741         unlock_task_sighand(p, &flags);
742         /*
743          * Install the new reload setting, and
744          * set up the signal and overrun bookkeeping.
745          */
746         timer->it_interval = timespec64_to_ktime(new->it_interval);
747
748         /*
749          * This acts as a modification timestamp for the timer,
750          * so any automatic reload attempt will punt on seeing
751          * that we have reset the timer manually.
752          */
753         timer->it_requeue_pending = (timer->it_requeue_pending + 2) &
754                 ~REQUEUE_PENDING;
755         timer->it_overrun_last = 0;
756         timer->it_overrun = -1;
757
758         if (val >= new_expires) {
759                 if (new_expires != 0) {
760                         /*
761                          * The designated time already passed, so we notify
762                          * immediately, even if the thread never runs to
763                          * accumulate more time on this clock.
764                          */
765                         cpu_timer_fire(timer);
766                 }
767
768                 /*
769                  * Make sure we don't keep around the process wide cputime
770                  * counter or the tick dependency if they are not necessary.
771                  */
772                 sighand = lock_task_sighand(p, &flags);
773                 if (!sighand)
774                         goto out;
775
776                 if (!cpu_timer_queued(ctmr))
777                         trigger_base_recalc_expires(timer, p);
778
779                 unlock_task_sighand(p, &flags);
780         }
781  out:
782         rcu_read_unlock();
783         if (old)
784                 old->it_interval = ns_to_timespec64(old_incr);
785
786         return ret;
787 }
788
789 static void posix_cpu_timer_get(struct k_itimer *timer, struct itimerspec64 *itp)
790 {
791         clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
792         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
793         u64 now, expires = cpu_timer_getexpires(ctmr);
794         struct task_struct *p;
795
796         rcu_read_lock();
797         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
798         if (!p)
799                 goto out;
800
801         /*
802          * Easy part: convert the reload time.
803          */
804         itp->it_interval = ktime_to_timespec64(timer->it_interval);
805
806         if (!expires)
807                 goto out;
808
809         /*
810          * Sample the clock to take the difference with the expiry time.
811          */
812         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
813                 now = cpu_clock_sample(clkid, p);
814         else
815                 now = cpu_clock_sample_group(clkid, p, false);
816
817         if (now < expires) {
818                 itp->it_value = ns_to_timespec64(expires - now);
819         } else {
820                 /*
821                  * The timer should have expired already, but the firing
822                  * hasn't taken place yet.  Say it's just about to expire.
823                  */
824                 itp->it_value.tv_nsec = 1;
825                 itp->it_value.tv_sec = 0;
826         }
827 out:
828         rcu_read_unlock();
829 }
830
831 #define MAX_COLLECTED   20
832
833 static u64 collect_timerqueue(struct timerqueue_head *head,
834                               struct list_head *firing, u64 now)
835 {
836         struct timerqueue_node *next;
837         int i = 0;
838
839         while ((next = timerqueue_getnext(head))) {
840                 struct cpu_timer *ctmr;
841                 u64 expires;
842
843                 ctmr = container_of(next, struct cpu_timer, node);
844                 expires = cpu_timer_getexpires(ctmr);
845                 /* Limit the number of timers to expire at once */
846                 if (++i == MAX_COLLECTED || now < expires)
847                         return expires;
848
849                 ctmr->firing = 1;
850                 cpu_timer_dequeue(ctmr);
851                 list_add_tail(&ctmr->elist, firing);
852         }
853
854         return U64_MAX;
855 }
856
857 static void collect_posix_cputimers(struct posix_cputimers *pct, u64 *samples,
858                                     struct list_head *firing)
859 {
860         struct posix_cputimer_base *base = pct->bases;
861         int i;
862
863         for (i = 0; i < CPUCLOCK_MAX; i++, base++) {
864                 base->nextevt = collect_timerqueue(&base->tqhead, firing,
865                                                     samples[i]);
866         }
867 }
868
869 static inline void check_dl_overrun(struct task_struct *tsk)
870 {
871         if (tsk->dl.dl_overrun) {
872                 tsk->dl.dl_overrun = 0;
873                 __group_send_sig_info(SIGXCPU, SEND_SIG_PRIV, tsk);
874         }
875 }
876
877 static bool check_rlimit(u64 time, u64 limit, int signo, bool rt, bool hard)
878 {
879         if (time < limit)
880                 return false;
881
882         if (print_fatal_signals) {
883                 pr_info("%s Watchdog Timeout (%s): %s[%d]\n",
884                         rt ? "RT" : "CPU", hard ? "hard" : "soft",
885                         current->comm, task_pid_nr(current));
886         }
887         __group_send_sig_info(signo, SEND_SIG_PRIV, current);
888         return true;
889 }
890
891 /*
892  * Check for any per-thread CPU timers that have fired and move them off
893  * the tsk->cpu_timers[N] list onto the firing list.  Here we update the
894  * tsk->it_*_expires values to reflect the remaining thread CPU timers.
895  */
896 static void check_thread_timers(struct task_struct *tsk,
897                                 struct list_head *firing)
898 {
899         struct posix_cputimers *pct = &tsk->posix_cputimers;
900         u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
901         unsigned long soft;
902
903         if (dl_task(tsk))
904                 check_dl_overrun(tsk);
905
906         if (expiry_cache_is_inactive(pct))
907                 return;
908
909         task_sample_cputime(tsk, samples);
910         collect_posix_cputimers(pct, samples, firing);
911
912         /*
913          * Check for the special case thread timers.
914          */
915         soft = task_rlimit(tsk, RLIMIT_RTTIME);
916         if (soft != RLIM_INFINITY) {
917                 /* Task RT timeout is accounted in jiffies. RTTIME is usec */
918                 unsigned long rttime = tsk->rt.timeout * (USEC_PER_SEC / HZ);
919                 unsigned long hard = task_rlimit_max(tsk, RLIMIT_RTTIME);
920
921                 /* At the hard limit, send SIGKILL. No further action. */
922                 if (hard != RLIM_INFINITY &&
923                     check_rlimit(rttime, hard, SIGKILL, true, true))
924                         return;
925
926                 /* At the soft limit, send a SIGXCPU every second */
927                 if (check_rlimit(rttime, soft, SIGXCPU, true, false)) {
928                         soft += USEC_PER_SEC;
929                         tsk->signal->rlim[RLIMIT_RTTIME].rlim_cur = soft;
930                 }
931         }
932
933         if (expiry_cache_is_inactive(pct))
934                 tick_dep_clear_task(tsk, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
935 }
936
937 static inline void stop_process_timers(struct signal_struct *sig)
938 {
939         struct posix_cputimers *pct = &sig->posix_cputimers;
940
941         /* Turn off the active flag. This is done without locking. */
942         WRITE_ONCE(pct->timers_active, false);
943         tick_dep_clear_signal(sig, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
944 }
945
946 static void check_cpu_itimer(struct task_struct *tsk, struct cpu_itimer *it,
947                              u64 *expires, u64 cur_time, int signo)
948 {
949         if (!it->expires)
950                 return;
951
952         if (cur_time >= it->expires) {
953                 if (it->incr)
954                         it->expires += it->incr;
955                 else
956                         it->expires = 0;
957
958                 trace_itimer_expire(signo == SIGPROF ?
959                                     ITIMER_PROF : ITIMER_VIRTUAL,
960                                     task_tgid(tsk), cur_time);
961                 __group_send_sig_info(signo, SEND_SIG_PRIV, tsk);
962         }
963
964         if (it->expires && it->expires < *expires)
965                 *expires = it->expires;
966 }
967
968 /*
969  * Check for any per-thread CPU timers that have fired and move them
970  * off the tsk->*_timers list onto the firing list.  Per-thread timers
971  * have already been taken off.
972  */
973 static void check_process_timers(struct task_struct *tsk,
974                                  struct list_head *firing)
975 {
976         struct signal_struct *const sig = tsk->signal;
977         struct posix_cputimers *pct = &sig->posix_cputimers;
978         u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
979         unsigned long soft;
980
981         /*
982          * If there are no active process wide timers (POSIX 1.b, itimers,
983          * RLIMIT_CPU) nothing to check. Also skip the process wide timer
984          * processing when there is already another task handling them.
985          */
986         if (!READ_ONCE(pct->timers_active) || pct->expiry_active)
987                 return;
988
989         /*
990          * Signify that a thread is checking for process timers.
991          * Write access to this field is protected by the sighand lock.
992          */
993         pct->expiry_active = true;
994
995         /*
996          * Collect the current process totals. Group accounting is active
997          * so the sample can be taken directly.
998          */
999         proc_sample_cputime_atomic(&sig->cputimer.cputime_atomic, samples);
1000         collect_posix_cputimers(pct, samples, firing);
1001
1002         /*
1003          * Check for the special case process timers.
1004          */
1005         check_cpu_itimer(tsk, &sig->it[CPUCLOCK_PROF],
1006                          &pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt,
1007                          samples[CPUCLOCK_PROF], SIGPROF);
1008         check_cpu_itimer(tsk, &sig->it[CPUCLOCK_VIRT],
1009                          &pct->bases[CPUCLOCK_VIRT].nextevt,
1010                          samples[CPUCLOCK_VIRT], SIGVTALRM);
1011
1012         soft = task_rlimit(tsk, RLIMIT_CPU);
1013         if (soft != RLIM_INFINITY) {
1014                 /* RLIMIT_CPU is in seconds. Samples are nanoseconds */
1015                 unsigned long hard = task_rlimit_max(tsk, RLIMIT_CPU);
1016                 u64 ptime = samples[CPUCLOCK_PROF];
1017                 u64 softns = (u64)soft * NSEC_PER_SEC;
1018                 u64 hardns = (u64)hard * NSEC_PER_SEC;
1019
1020                 /* At the hard limit, send SIGKILL. No further action. */
1021                 if (hard != RLIM_INFINITY &&
1022                     check_rlimit(ptime, hardns, SIGKILL, false, true))
1023                         return;
1024
1025                 /* At the soft limit, send a SIGXCPU every second */
1026                 if (check_rlimit(ptime, softns, SIGXCPU, false, false)) {
1027                         sig->rlim[RLIMIT_CPU].rlim_cur = soft + 1;
1028                         softns += NSEC_PER_SEC;
1029                 }
1030
1031                 /* Update the expiry cache */
1032                 if (softns < pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt)
1033                         pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt = softns;
1034         }
1035
1036         if (expiry_cache_is_inactive(pct))
1037                 stop_process_timers(sig);
1038
1039         pct->expiry_active = false;
1040 }
1041
1042 /*
1043  * This is called from the signal code (via posixtimer_rearm)
1044  * when the last timer signal was delivered and we have to reload the timer.
1045  */
1046 static void posix_cpu_timer_rearm(struct k_itimer *timer)
1047 {
1048         clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
1049         struct task_struct *p;
1050         struct sighand_struct *sighand;
1051         unsigned long flags;
1052         u64 now;
1053
1054         rcu_read_lock();
1055         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
1056         if (!p)
1057                 goto out;
1058
1059         /* Protect timer list r/w in arm_timer() */
1060         sighand = lock_task_sighand(p, &flags);
1061         if (unlikely(sighand == NULL))
1062                 goto out;
1063
1064         /*
1065          * Fetch the current sample and update the timer's expiry time.
1066          */
1067         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
1068                 now = cpu_clock_sample(clkid, p);
1069         else
1070                 now = cpu_clock_sample_group(clkid, p, true);
1071
1072         bump_cpu_timer(timer, now);
1073
1074         /*
1075          * Now re-arm for the new expiry time.
1076          */
1077         arm_timer(timer, p);
1078         unlock_task_sighand(p, &flags);
1079 out:
1080         rcu_read_unlock();
1081 }
1082
1083 /**
1084  * task_cputimers_expired - Check whether posix CPU timers are expired
1085  *
1086  * @samples:    Array of current samples for the CPUCLOCK clocks
1087  * @pct:        Pointer to a posix_cputimers container
1088  *
1089  * Returns true if any member of @samples is greater than the corresponding
1090  * member of @pct->bases[CLK].nextevt. False otherwise
1091  */
1092 static inline bool
1093 task_cputimers_expired(const u64 *samples, struct posix_cputimers *pct)
1094 {
1095         int i;
1096
1097         for (i = 0; i < CPUCLOCK_MAX; i++) {
1098                 if (samples[i] >= pct->bases[i].nextevt)
1099                         return true;
1100         }
1101         return false;
1102 }
1103
1104 /**
1105  * fastpath_timer_check - POSIX CPU timers fast path.
1106  *
1107  * @tsk:        The task (thread) being checked.
1108  *
1109  * Check the task and thread group timers.  If both are zero (there are no
1110  * timers set) return false.  Otherwise snapshot the task and thread group
1111  * timers and compare them with the corresponding expiration times.  Return
1112  * true if a timer has expired, else return false.
1113  */
1114 static inline bool fastpath_timer_check(struct task_struct *tsk)
1115 {
1116         struct posix_cputimers *pct = &tsk->posix_cputimers;
1117         struct signal_struct *sig;
1118
1119         if (!expiry_cache_is_inactive(pct)) {
1120                 u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
1121
1122                 task_sample_cputime(tsk, samples);
1123                 if (task_cputimers_expired(samples, pct))
1124                         return true;
1125         }
1126
1127         sig = tsk->signal;
1128         pct = &sig->posix_cputimers;
1129         /*
1130          * Check if thread group timers expired when timers are active and
1131          * no other thread in the group is already handling expiry for
1132          * thread group cputimers. These fields are read without the
1133          * sighand lock. However, this is fine because this is meant to be
1134          * a fastpath heuristic to determine whether we should try to
1135          * acquire the sighand lock to handle timer expiry.
1136          *
1137          * In the worst case scenario, if concurrently timers_active is set
1138          * or expiry_active is cleared, but the current thread doesn't see
1139          * the change yet, the timer checks are delayed until the next
1140          * thread in the group gets a scheduler interrupt to handle the
1141          * timer. This isn't an issue in practice because these types of
1142          * delays with signals actually getting sent are expected.
1143          */
1144         if (READ_ONCE(pct->timers_active) && !READ_ONCE(pct->expiry_active)) {
1145                 u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
1146
1147                 proc_sample_cputime_atomic(&sig->cputimer.cputime_atomic,
1148                                            samples);
1149
1150                 if (task_cputimers_expired(samples, pct))
1151                         return true;
1152         }
1153
1154         if (dl_task(tsk) && tsk->dl.dl_overrun)
1155                 return true;
1156
1157         return false;
1158 }
1159
1160 static void handle_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk);
1161
1162 #ifdef CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK
1163 static void posix_cpu_timers_work(struct callback_head *work)
1164 {
1165         handle_posix_cpu_timers(current);
1166 }
1167
1168 /*
1169  * Clear existing posix CPU timers task work.
1170  */
1171 void clear_posix_cputimers_work(struct task_struct *p)
1172 {
1173         /*
1174          * A copied work entry from the old task is not meaningful, clear it.
1175          * N.B. init_task_work will not do this.
1176          */
1177         memset(&p->posix_cputimers_work.work, 0,
1178                sizeof(p->posix_cputimers_work.work));
1179         init_task_work(&p->posix_cputimers_work.work,
1180                        posix_cpu_timers_work);
1181         p->posix_cputimers_work.scheduled = false;
1182 }
1183
1184 /*
1185  * Initialize posix CPU timers task work in init task. Out of line to
1186  * keep the callback static and to avoid header recursion hell.
1187  */
1188 void __init posix_cputimers_init_work(void)
1189 {
1190         clear_posix_cputimers_work(current);
1191 }
1192
1193 /*
1194  * Note: All operations on tsk->posix_cputimer_work.scheduled happen either
1195  * in hard interrupt context or in task context with interrupts
1196  * disabled. Aside of that the writer/reader interaction is always in the
1197  * context of the current task, which means they are strict per CPU.
1198  */
1199 static inline bool posix_cpu_timers_work_scheduled(struct task_struct *tsk)
1200 {
1201         return tsk->posix_cputimers_work.scheduled;
1202 }
1203
1204 static inline void __run_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk)
1205 {
1206         if (WARN_ON_ONCE(tsk->posix_cputimers_work.scheduled))
1207                 return;
1208
1209         /* Schedule task work to actually expire the timers */
1210         tsk->posix_cputimers_work.scheduled = true;
1211         task_work_add(tsk, &tsk->posix_cputimers_work.work, TWA_RESUME);
1212 }
1213
1214 static inline bool posix_cpu_timers_enable_work(struct task_struct *tsk,
1215                                                 unsigned long start)
1216 {
1217         bool ret = true;
1218
1219         /*
1220          * On !RT kernels interrupts are disabled while collecting expired
1221          * timers, so no tick can happen and the fast path check can be
1222          * reenabled without further checks.
1223          */
1224         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT)) {
1225                 tsk->posix_cputimers_work.scheduled = false;
1226                 return true;
1227         }
1228
1229         /*
1230          * On RT enabled kernels ticks can happen while the expired timers
1231          * are collected under sighand lock. But any tick which observes
1232          * the CPUTIMERS_WORK_SCHEDULED bit set, does not run the fastpath
1233          * checks. So reenabling the tick work has do be done carefully:
1234          *
1235          * Disable interrupts and run the fast path check if jiffies have
1236          * advanced since the collecting of expired timers started. If
1237          * jiffies have not advanced or the fast path check did not find
1238          * newly expired timers, reenable the fast path check in the timer
1239          * interrupt. If there are newly expired timers, return false and
1240          * let the collection loop repeat.
1241          */
1242         local_irq_disable();
1243         if (start != jiffies && fastpath_timer_check(tsk))
1244                 ret = false;
1245         else
1246                 tsk->posix_cputimers_work.scheduled = false;
1247         local_irq_enable();
1248
1249         return ret;
1250 }
1251 #else /* CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK */
1252 static inline void __run_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk)
1253 {
1254         lockdep_posixtimer_enter();
1255         handle_posix_cpu_timers(tsk);
1256         lockdep_posixtimer_exit();
1257 }
1258
1259 static inline bool posix_cpu_timers_work_scheduled(struct task_struct *tsk)
1260 {
1261         return false;
1262 }
1263
1264 static inline bool posix_cpu_timers_enable_work(struct task_struct *tsk,
1265                                                 unsigned long start)
1266 {
1267         return true;
1268 }
1269 #endif /* CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK */
1270
1271 static void handle_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk)
1272 {
1273         struct k_itimer *timer, *next;
1274         unsigned long flags, start;
1275         LIST_HEAD(firing);
1276
1277         if (!lock_task_sighand(tsk, &flags))
1278                 return;
1279
1280         do {
1281                 /*
1282                  * On RT locking sighand lock does not disable interrupts,
1283                  * so this needs to be careful vs. ticks. Store the current
1284                  * jiffies value.
1285                  */
1286                 start = READ_ONCE(jiffies);
1287                 barrier();
1288
1289                 /*
1290                  * Here we take off tsk->signal->cpu_timers[N] and
1291                  * tsk->cpu_timers[N] all the timers that are firing, and
1292                  * put them on the firing list.
1293                  */
1294                 check_thread_timers(tsk, &firing);
1295
1296                 check_process_timers(tsk, &firing);
1297
1298                 /*
1299                  * The above timer checks have updated the expiry cache and
1300                  * because nothing can have queued or modified timers after
1301                  * sighand lock was taken above it is guaranteed to be
1302                  * consistent. So the next timer interrupt fastpath check
1303                  * will find valid data.
1304                  *
1305                  * If timer expiry runs in the timer interrupt context then
1306                  * the loop is not relevant as timers will be directly
1307                  * expired in interrupt context. The stub function below
1308                  * returns always true which allows the compiler to
1309                  * optimize the loop out.
1310                  *
1311                  * If timer expiry is deferred to task work context then
1312                  * the following rules apply:
1313                  *
1314                  * - On !RT kernels no tick can have happened on this CPU
1315                  *   after sighand lock was acquired because interrupts are
1316                  *   disabled. So reenabling task work before dropping
1317                  *   sighand lock and reenabling interrupts is race free.
1318                  *
1319                  * - On RT kernels ticks might have happened but the tick
1320                  *   work ignored posix CPU timer handling because the
1321                  *   CPUTIMERS_WORK_SCHEDULED bit is set. Reenabling work
1322                  *   must be done very carefully including a check whether
1323                  *   ticks have happened since the start of the timer
1324                  *   expiry checks. posix_cpu_timers_enable_work() takes
1325                  *   care of that and eventually lets the expiry checks
1326                  *   run again.
1327                  */
1328         } while (!posix_cpu_timers_enable_work(tsk, start));
1329
1330         /*
1331          * We must release sighand lock before taking any timer's lock.
1332          * There is a potential race with timer deletion here, as the
1333          * siglock now protects our private firing list.  We have set
1334          * the firing flag in each timer, so that a deletion attempt
1335          * that gets the timer lock before we do will give it up and
1336          * spin until we've taken care of that timer below.
1337          */
1338         unlock_task_sighand(tsk, &flags);
1339
1340         /*
1341          * Now that all the timers on our list have the firing flag,
1342          * no one will touch their list entries but us.  We'll take
1343          * each timer's lock before clearing its firing flag, so no
1344          * timer call will interfere.
1345          */
1346         list_for_each_entry_safe(timer, next, &firing, it.cpu.elist) {
1347                 int cpu_firing;
1348
1349                 /*
1350                  * spin_lock() is sufficient here even independent of the
1351                  * expiry context. If expiry happens in hard interrupt
1352                  * context it's obvious. For task work context it's safe
1353                  * because all other operations on timer::it_lock happen in
1354                  * task context (syscall or exit).
1355                  */
1356                 spin_lock(&timer->it_lock);
1357                 list_del_init(&timer->it.cpu.elist);
1358                 cpu_firing = timer->it.cpu.firing;
1359                 timer->it.cpu.firing = 0;
1360                 /*
1361                  * The firing flag is -1 if we collided with a reset
1362                  * of the timer, which already reported this
1363                  * almost-firing as an overrun.  So don't generate an event.
1364                  */
1365                 if (likely(cpu_firing >= 0))
1366                         cpu_timer_fire(timer);
1367                 spin_unlock(&timer->it_lock);
1368         }
1369 }
1370
1371 /*
1372  * This is called from the timer interrupt handler.  The irq handler has
1373  * already updated our counts.  We need to check if any timers fire now.
1374  * Interrupts are disabled.
1375  */
1376 void run_posix_cpu_timers(void)
1377 {
1378         struct task_struct *tsk = current;
1379
1380         lockdep_assert_irqs_disabled();
1381
1382         /*
1383          * If the actual expiry is deferred to task work context and the
1384          * work is already scheduled there is no point to do anything here.
1385          */
1386         if (posix_cpu_timers_work_scheduled(tsk))
1387                 return;
1388
1389         /*
1390          * The fast path checks that there are no expired thread or thread
1391          * group timers.  If that's so, just return.
1392          */
1393         if (!fastpath_timer_check(tsk))
1394                 return;
1395
1396         __run_posix_cpu_timers(tsk);
1397 }
1398
1399 /*
1400  * Set one of the process-wide special case CPU timers or RLIMIT_CPU.
1401  * The tsk->sighand->siglock must be held by the caller.
1402  */
1403 void set_process_cpu_timer(struct task_struct *tsk, unsigned int clkid,
1404                            u64 *newval, u64 *oldval)
1405 {
1406         u64 now, *nextevt;
1407
1408         if (WARN_ON_ONCE(clkid >= CPUCLOCK_SCHED))
1409                 return;
1410
1411         nextevt = &tsk->signal->posix_cputimers.bases[clkid].nextevt;
1412         now = cpu_clock_sample_group(clkid, tsk, true);
1413
1414         if (oldval) {
1415                 /*
1416                  * We are setting itimer. The *oldval is absolute and we update
1417                  * it to be relative, *newval argument is relative and we update
1418                  * it to be absolute.
1419                  */
1420                 if (*oldval) {
1421                         if (*oldval <= now) {
1422                                 /* Just about to fire. */
1423                                 *oldval = TICK_NSEC;
1424                         } else {
1425                                 *oldval -= now;
1426                         }
1427                 }
1428
1429                 if (*newval)
1430                         *newval += now;
1431         }
1432
1433         /*
1434          * Update expiration cache if this is the earliest timer. CPUCLOCK_PROF
1435          * expiry cache is also used by RLIMIT_CPU!.
1436          */
1437         if (*newval < *nextevt)
1438                 *nextevt = *newval;
1439
1440         tick_dep_set_signal(tsk, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
1441 }
1442
1443 static int do_cpu_nanosleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1444                             const struct timespec64 *rqtp)
1445 {
1446         struct itimerspec64 it;
1447         struct k_itimer timer;
1448         u64 expires;
1449         int error;
1450
1451         /*
1452          * Set up a temporary timer and then wait for it to go off.
1453          */
1454         memset(&timer, 0, sizeof timer);
1455         spin_lock_init(&timer.it_lock);
1456         timer.it_clock = which_clock;
1457         timer.it_overrun = -1;
1458         error = posix_cpu_timer_create(&timer);
1459         timer.it_process = current;
1460
1461         if (!error) {
1462                 static struct itimerspec64 zero_it;
1463                 struct restart_block *restart;
1464
1465                 memset(&it, 0, sizeof(it));
1466                 it.it_value = *rqtp;
1467
1468                 spin_lock_irq(&timer.it_lock);
1469                 error = posix_cpu_timer_set(&timer, flags, &it, NULL);
1470                 if (error) {
1471                         spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1472                         return error;
1473                 }
1474
1475                 while (!signal_pending(current)) {
1476                         if (!cpu_timer_getexpires(&timer.it.cpu)) {
1477                                 /*
1478                                  * Our timer fired and was reset, below
1479                                  * deletion can not fail.
1480                                  */
1481                                 posix_cpu_timer_del(&timer);
1482                                 spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1483                                 return 0;
1484                         }
1485
1486                         /*
1487                          * Block until cpu_timer_fire (or a signal) wakes us.
1488                          */
1489                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1490                         spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1491                         schedule();
1492                         spin_lock_irq(&timer.it_lock);
1493                 }
1494
1495                 /*
1496                  * We were interrupted by a signal.
1497                  */
1498                 expires = cpu_timer_getexpires(&timer.it.cpu);
1499                 error = posix_cpu_timer_set(&timer, 0, &zero_it, &it);
1500                 if (!error) {
1501                         /*
1502                          * Timer is now unarmed, deletion can not fail.
1503                          */
1504                         posix_cpu_timer_del(&timer);
1505                 }
1506                 spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1507
1508                 while (error == TIMER_RETRY) {
1509                         /*
1510                          * We need to handle case when timer was or is in the
1511                          * middle of firing. In other cases we already freed
1512                          * resources.
1513                          */
1514                         spin_lock_irq(&timer.it_lock);
1515                         error = posix_cpu_timer_del(&timer);
1516                         spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1517                 }
1518
1519                 if ((it.it_value.tv_sec | it.it_value.tv_nsec) == 0) {
1520                         /*
1521                          * It actually did fire already.
1522                          */
1523                         return 0;
1524                 }
1525
1526                 error = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1527                 /*
1528                  * Report back to the user the time still remaining.
1529                  */
1530                 restart = &current->restart_block;
1531                 restart->nanosleep.expires = expires;
1532                 if (restart->nanosleep.type != TT_NONE)
1533                         error = nanosleep_copyout(restart, &it.it_value);
1534         }
1535
1536         return error;
1537 }
1538
1539 static long posix_cpu_nsleep_restart(struct restart_block *restart_block);
1540
1541 static int posix_cpu_nsleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1542                             const struct timespec64 *rqtp)
1543 {
1544         struct restart_block *restart_block = &current->restart_block;
1545         int error;
1546
1547         /*
1548          * Diagnose required errors first.
1549          */
1550         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(which_clock) &&
1551             (CPUCLOCK_PID(which_clock) == 0 ||
1552              CPUCLOCK_PID(which_clock) == task_pid_vnr(current)))
1553                 return -EINVAL;
1554
1555         error = do_cpu_nanosleep(which_clock, flags, rqtp);
1556
1557         if (error == -ERESTART_RESTARTBLOCK) {
1558
1559                 if (flags & TIMER_ABSTIME)
1560                         return -ERESTARTNOHAND;
1561
1562                 restart_block->nanosleep.clockid = which_clock;
1563                 set_restart_fn(restart_block, posix_cpu_nsleep_restart);
1564         }
1565         return error;
1566 }
1567
1568 static long posix_cpu_nsleep_restart(struct restart_block *restart_block)
1569 {
1570         clockid_t which_clock = restart_block->nanosleep.clockid;
1571         struct timespec64 t;
1572
1573         t = ns_to_timespec64(restart_block->nanosleep.expires);
1574
1575         return do_cpu_nanosleep(which_clock, TIMER_ABSTIME, &t);
1576 }
1577
1578 #define PROCESS_CLOCK   make_process_cpuclock(0, CPUCLOCK_SCHED)
1579 #define THREAD_CLOCK    make_thread_cpuclock(0, CPUCLOCK_SCHED)
1580
1581 static int process_cpu_clock_getres(const clockid_t which_clock,
1582                                     struct timespec64 *tp)
1583 {
1584         return posix_cpu_clock_getres(PROCESS_CLOCK, tp);
1585 }
1586 static int process_cpu_clock_get(const clockid_t which_clock,
1587                                  struct timespec64 *tp)
1588 {
1589         return posix_cpu_clock_get(PROCESS_CLOCK, tp);
1590 }
1591 static int process_cpu_timer_create(struct k_itimer *timer)
1592 {
1593         timer->it_clock = PROCESS_CLOCK;
1594         return posix_cpu_timer_create(timer);
1595 }
1596 static int process_cpu_nsleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1597                               const struct timespec64 *rqtp)
1598 {
1599         return posix_cpu_nsleep(PROCESS_CLOCK, flags, rqtp);
1600 }
1601 static int thread_cpu_clock_getres(const clockid_t which_clock,
1602                                    struct timespec64 *tp)
1603 {
1604         return posix_cpu_clock_getres(THREAD_CLOCK, tp);
1605 }
1606 static int thread_cpu_clock_get(const clockid_t which_clock,
1607                                 struct timespec64 *tp)
1608 {
1609         return posix_cpu_clock_get(THREAD_CLOCK, tp);
1610 }
1611 static int thread_cpu_timer_create(struct k_itimer *timer)
1612 {
1613         timer->it_clock = THREAD_CLOCK;
1614         return posix_cpu_timer_create(timer);
1615 }
1616
1617 const struct k_clock clock_posix_cpu = {
1618         .clock_getres           = posix_cpu_clock_getres,
1619         .clock_set              = posix_cpu_clock_set,
1620         .clock_get_timespec     = posix_cpu_clock_get,
1621         .timer_create           = posix_cpu_timer_create,
1622         .nsleep                 = posix_cpu_nsleep,
1623         .timer_set              = posix_cpu_timer_set,
1624         .timer_del              = posix_cpu_timer_del,
1625         .timer_get              = posix_cpu_timer_get,
1626         .timer_rearm            = posix_cpu_timer_rearm,
1627 };
1628
1629 const struct k_clock clock_process = {
1630         .clock_getres           = process_cpu_clock_getres,
1631         .clock_get_timespec     = process_cpu_clock_get,
1632         .timer_create           = process_cpu_timer_create,
1633         .nsleep                 = process_cpu_nsleep,
1634 };
1635
1636 const struct k_clock clock_thread = {
1637         .clock_getres           = thread_cpu_clock_getres,
1638         .clock_get_timespec     = thread_cpu_clock_get,
1639         .timer_create           = thread_cpu_timer_create,
1640 };