kernel/time/time.c

   1 /*
   2  *  linux/kernel/time.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   5  *
   6  *  This file contains the interface functions for the various
   7  *  time related system calls: time, stime, gettimeofday, settimeofday,
   8  *                             adjtime
   9  */
  10 /*
  11  * Modification history kernel/time.c
  12  *
  13  * 1993-09-02    Philip Gladstone
  14  *      Created file with time related functions from sched/core.c and adjtimex()
  15  * 1993-10-08    Torsten Duwe
  16  *      adjtime interface update and CMOS clock write code
  17  * 1995-08-13    Torsten Duwe
  18  *      kernel PLL updated to 1994-12-13 specs (rfc-1589)
  19  * 1999-01-16    Ulrich Windl
  20  *      Introduced error checking for many cases in adjtimex().
  21  *      Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
  22  *      "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
  23  *      Allow time_constant larger than MAXTC(6) for NTP v4 (MAXTC == 10)
  24  *      (Even though the technical memorandum forbids it)
  25  * 2004-07-14    Christoph Lameter
  26  *      Added getnstimeofday to allow the posix timer functions to return
  27  *      with nanosecond accuracy
  28  */
  29
  30 #include <linux/export.h>
  31 #include <linux/timex.h>
  32 #include <linux/capability.h>
  33 #include <linux/timekeeper_internal.h>
  34 #include <linux/errno.h>
  35 #include <linux/syscalls.h>
  36 #include <linux/security.h>
  37 #include <linux/fs.h>
  38 #include <linux/math64.h>
  39 #include <linux/ptrace.h>
  40
  41 #include <linux/uaccess.h>
  42 #include <linux/compat.h>
  43 #include <asm/unistd.h>
  44
  45 #include <generated/timeconst.h>
  46 #include "timekeeping.h"
  47
  48 /*
  49  * The timezone where the local system is located.  Used as a default by some
  50  * programs who obtain this value by using gettimeofday.
  51  */
  52 struct timezone sys_tz;
  53
  54 EXPORT_SYMBOL(sys_tz);
  55
  56 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_TIME
  57
  58 /*
  59  * sys_time() can be implemented in user-level using
  60  * sys_gettimeofday().  Is this for backwards compatibility?  If so,
  61  * why not move it into the appropriate arch directory (for those
  62  * architectures that need it).
  63  */
  64 SYSCALL_DEFINE1(time, time_t __user *, tloc)
  65 {
  66         time_t i = get_seconds();
  67
  68         if (tloc) {
  69                 if (put_user(i,tloc))
  70                         return -EFAULT;
  71         }
  72         force_successful_syscall_return();
  73         return i;
  74 }
  75
  76 /*
  77  * sys_stime() can be implemented in user-level using
  78  * sys_settimeofday().  Is this for backwards compatibility?  If so,
  79  * why not move it into the appropriate arch directory (for those
  80  * architectures that need it).
  81  */
  82
  83 SYSCALL_DEFINE1(stime, time_t __user *, tptr)
  84 {
  85         struct timespec64 tv;
  86         int err;
  87
  88         if (get_user(tv.tv_sec, tptr))
  89                 return -EFAULT;
  90
  91         tv.tv_nsec = 0;
  92
  93         err = security_settime64(&tv, NULL);
  94         if (err)
  95                 return err;
  96
  97         do_settimeofday64(&tv);
  98         return 0;
  99 }
 100
 101 #endif /* __ARCH_WANT_SYS_TIME */
 102
 103 #ifdef CONFIG_COMPAT
 104 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_TIME
 105
 106 /* compat_time_t is a 32 bit "long" and needs to get converted. */
 107 COMPAT_SYSCALL_DEFINE1(time, compat_time_t __user *, tloc)
 108 {
 109         struct timeval tv;
 110         compat_time_t i;
 111
 112         do_gettimeofday(&tv);
 113         i = tv.tv_sec;
 114
 115         if (tloc) {
 116                 if (put_user(i,tloc))
 117                         return -EFAULT;
 118         }
 119         force_successful_syscall_return();
 120         return i;
 121 }
 122
 123 COMPAT_SYSCALL_DEFINE1(stime, compat_time_t __user *, tptr)
 124 {
 125         struct timespec64 tv;
 126         int err;
 127
 128         if (get_user(tv.tv_sec, tptr))
 129                 return -EFAULT;
 130
 131         tv.tv_nsec = 0;
 132
 133         err = security_settime64(&tv, NULL);
 134         if (err)
 135                 return err;
 136
 137         do_settimeofday64(&tv);
 138         return 0;
 139 }
 140
 141 #endif /* __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_TIME */
 142 #endif
 143
 144 SYSCALL_DEFINE2(gettimeofday, struct timeval __user *, tv,
 145                 struct timezone __user *, tz)
 146 {
 147         if (likely(tv != NULL)) {
 148                 struct timeval ktv;
 149                 do_gettimeofday(&ktv);
 150                 if (copy_to_user(tv, &ktv, sizeof(ktv)))
 151                         return -EFAULT;
 152         }
 153         if (unlikely(tz != NULL)) {
 154                 if (copy_to_user(tz, &sys_tz, sizeof(sys_tz)))
 155                         return -EFAULT;
 156         }
 157         return 0;
 158 }
 159
 160 /*
 161  * In case for some reason the CMOS clock has not already been running
 162  * in UTC, but in some local time: The first time we set the timezone,
 163  * we will warp the clock so that it is ticking UTC time instead of
 164  * local time. Presumably, if someone is setting the timezone then we
 165  * are running in an environment where the programs understand about
 166  * timezones. This should be done at boot time in the /etc/rc script,
 167  * as soon as possible, so that the clock can be set right. Otherwise,
 168  * various programs will get confused when the clock gets warped.
 169  */
 170
 171 int do_sys_settimeofday64(const struct timespec64 *tv, const struct timezone *tz)
 172 {
 173         static int firsttime = 1;
 174         int error = 0;
 175
 176         if (tv && !timespec64_valid(tv))
 177                 return -EINVAL;
 178
 179         error = security_settime64(tv, tz);
 180         if (error)
 181                 return error;
 182
 183         if (tz) {
 184                 /* Verify we're witin the +-15 hrs range */
 185                 if (tz->tz_minuteswest > 15*60 || tz->tz_minuteswest < -15*60)
 186                         return -EINVAL;
 187
 188                 sys_tz = *tz;
 189                 update_vsyscall_tz();
 190                 if (firsttime) {
 191                         firsttime = 0;
 192                         if (!tv)
 193                                 timekeeping_warp_clock();
 194                 }
 195         }
 196         if (tv)
 197                 return do_settimeofday64(tv);
 198         return 0;
 199 }
 200
 201 SYSCALL_DEFINE2(settimeofday, struct timeval __user *, tv,
 202                 struct timezone __user *, tz)
 203 {
 204         struct timespec64 new_ts;
 205         struct timeval user_tv;
 206         struct timezone new_tz;
 207
 208         if (tv) {
 209                 if (copy_from_user(&user_tv, tv, sizeof(*tv)))
 210                         return -EFAULT;
 211
 212                 if (!timeval_valid(&user_tv))
 213                         return -EINVAL;
 214
 215                 new_ts.tv_sec = user_tv.tv_sec;
 216                 new_ts.tv_nsec = user_tv.tv_usec * NSEC_PER_USEC;
 217         }
 218         if (tz) {
 219                 if (copy_from_user(&new_tz, tz, sizeof(*tz)))
 220                         return -EFAULT;
 221         }
 222
 223         return do_sys_settimeofday64(tv ? &new_ts : NULL, tz ? &new_tz : NULL);
 224 }
 225
 226 #ifdef CONFIG_COMPAT
 227 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(gettimeofday, struct compat_timeval __user *, tv,
 228                        struct timezone __user *, tz)
 229 {
 230         if (tv) {
 231                 struct timeval ktv;
 232
 233                 do_gettimeofday(&ktv);
 234                 if (compat_put_timeval(&ktv, tv))
 235                         return -EFAULT;
 236         }
 237         if (tz) {
 238                 if (copy_to_user(tz, &sys_tz, sizeof(sys_tz)))
 239                         return -EFAULT;
 240         }
 241
 242         return 0;
 243 }
 244
 245 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(settimeofday, struct compat_timeval __user *, tv,
 246                        struct timezone __user *, tz)
 247 {
 248         struct timespec64 new_ts;
 249         struct timeval user_tv;
 250         struct timezone new_tz;
 251
 252         if (tv) {
 253                 if (compat_get_timeval(&user_tv, tv))
 254                         return -EFAULT;
 255                 new_ts.tv_sec = user_tv.tv_sec;
 256                 new_ts.tv_nsec = user_tv.tv_usec * NSEC_PER_USEC;
 257         }
 258         if (tz) {
 259                 if (copy_from_user(&new_tz, tz, sizeof(*tz)))
 260                         return -EFAULT;
 261         }
 262
 263         return do_sys_settimeofday64(tv ? &new_ts : NULL, tz ? &new_tz : NULL);
 264 }
 265 #endif
 266
 267 SYSCALL_DEFINE1(adjtimex, struct timex __user *, txc_p)
 268 {
 269         struct timex txc;               /* Local copy of parameter */
 270         int ret;
 271
 272         /* Copy the user data space into the kernel copy
 273          * structure. But bear in mind that the structures
 274          * may change
 275          */
 276         if (copy_from_user(&txc, txc_p, sizeof(struct timex)))
 277                 return -EFAULT;
 278         ret = do_adjtimex(&txc);
 279         return copy_to_user(txc_p, &txc, sizeof(struct timex)) ? -EFAULT : ret;
 280 }
 281
 282 #ifdef CONFIG_COMPAT
 283
 284 COMPAT_SYSCALL_DEFINE1(adjtimex, struct compat_timex __user *, utp)
 285 {
 286         struct timex txc;
 287         int err, ret;
 288
 289         err = compat_get_timex(&txc, utp);
 290         if (err)
 291                 return err;
 292
 293         ret = do_adjtimex(&txc);
 294
 295         err = compat_put_timex(utp, &txc);
 296         if (err)
 297                 return err;
 298
 299         return ret;
 300 }
 301 #endif
 302
 303 /*
 304  * Convert jiffies to milliseconds and back.
 305  *
 306  * Avoid unnecessary multiplications/divisions in the
 307  * two most common HZ cases:
 308  */
 309 unsigned int jiffies_to_msecs(const unsigned long j)
 310 {
 311 #if HZ <= MSEC_PER_SEC && !(MSEC_PER_SEC % HZ)
 312         return (MSEC_PER_SEC / HZ) * j;
 313 #elif HZ > MSEC_PER_SEC && !(HZ % MSEC_PER_SEC)
 314         return (j + (HZ / MSEC_PER_SEC) - 1)/(HZ / MSEC_PER_SEC);
 315 #else
 316 # if BITS_PER_LONG == 32
 317         return (HZ_TO_MSEC_MUL32 * j) >> HZ_TO_MSEC_SHR32;
 318 # else
 319         return (j * HZ_TO_MSEC_NUM) / HZ_TO_MSEC_DEN;
 320 # endif
 321 #endif
 322 }
 323 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_msecs);
 324
 325 unsigned int jiffies_to_usecs(const unsigned long j)
 326 {
 327         /*
 328          * Hz usually doesn't go much further MSEC_PER_SEC.
 329          * jiffies_to_usecs() and usecs_to_jiffies() depend on that.
 330          */
 331         BUILD_BUG_ON(HZ > USEC_PER_SEC);
 332
 333 #if !(USEC_PER_SEC % HZ)
 334         return (USEC_PER_SEC / HZ) * j;
 335 #else
 336 # if BITS_PER_LONG == 32
 337         return (HZ_TO_USEC_MUL32 * j) >> HZ_TO_USEC_SHR32;
 338 # else
 339         return (j * HZ_TO_USEC_NUM) / HZ_TO_USEC_DEN;
 340 # endif
 341 #endif
 342 }
 343 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_usecs);
 344
 345 /**
 346  * timespec_trunc - Truncate timespec to a granularity
 347  * @t: Timespec
 348  * @gran: Granularity in ns.
 349  *
 350  * Truncate a timespec to a granularity. Always rounds down. gran must
 351  * not be 0 nor greater than a second (NSEC_PER_SEC, or 10^9 ns).
 352  */
 353 struct timespec timespec_trunc(struct timespec t, unsigned gran)
 354 {
 355         /* Avoid division in the common cases 1 ns and 1 s. */
 356         if (gran == 1) {
 357                 /* nothing */
 358         } else if (gran == NSEC_PER_SEC) {
 359                 t.tv_nsec = 0;
 360         } else if (gran > 1 && gran < NSEC_PER_SEC) {
 361                 t.tv_nsec -= t.tv_nsec % gran;
 362         } else {
 363                 WARN(1, "illegal file time granularity: %u", gran);
 364         }
 365         return t;
 366 }
 367 EXPORT_SYMBOL(timespec_trunc);
 368
 369 /*
 370  * mktime64 - Converts date to seconds.
 371  * Converts Gregorian date to seconds since 1970-01-01 00:00:00.
 372  * Assumes input in normal date format, i.e. 1980-12-31 23:59:59
 373  * => year=1980, mon=12, day=31, hour=23, min=59, sec=59.
 374  *
 375  * [For the Julian calendar (which was used in Russia before 1917,
 376  * Britain & colonies before 1752, anywhere else before 1582,
 377  * and is still in use by some communities) leave out the
 378  * -year/100+year/400 terms, and add 10.]
 379  *
 380  * This algorithm was first published by Gauss (I think).
 381  *
 382  * A leap second can be indicated by calling this function with sec as
 383  * 60 (allowable under ISO 8601).  The leap second is treated the same
 384  * as the following second since they don't exist in UNIX time.
 385  *
 386  * An encoding of midnight at the end of the day as 24:00:00 - ie. midnight
 387  * tomorrow - (allowable under ISO 8601) is supported.
 388  */
 389 time64_t mktime64(const unsigned int year0, const unsigned int mon0,
 390                 const unsigned int day, const unsigned int hour,
 391                 const unsigned int min, const unsigned int sec)
 392 {
 393         unsigned int mon = mon0, year = year0;
 394
 395         /* 1..12 -> 11,12,1..10 */
 396         if (0 >= (int) (mon -= 2)) {
 397                 mon += 12;      /* Puts Feb last since it has leap day */
 398                 year -= 1;
 399         }
 400
 401         return ((((time64_t)
 402                   (year/4 - year/100 + year/400 + 367*mon/12 + day) +
 403                   year*365 - 719499
 404             )*24 + hour /* now have hours - midnight tomorrow handled here */
 405           )*60 + min /* now have minutes */
 406         )*60 + sec; /* finally seconds */
 407 }
 408 EXPORT_SYMBOL(mktime64);
 409
 410 #if __BITS_PER_LONG == 32
 411 /**
 412  * set_normalized_timespec - set timespec sec and nsec parts and normalize
 413  *
 414  * @ts:         pointer to timespec variable to be set
 415  * @sec:        seconds to set
 416  * @nsec:       nanoseconds to set
 417  *
 418  * Set seconds and nanoseconds field of a timespec variable and
 419  * normalize to the timespec storage format
 420  *
 421  * Note: The tv_nsec part is always in the range of
 422  *      0 <= tv_nsec < NSEC_PER_SEC
 423  * For negative values only the tv_sec field is negative !
 424  */
 425 void set_normalized_timespec(struct timespec *ts, time_t sec, s64 nsec)
 426 {
 427         while (nsec >= NSEC_PER_SEC) {
 428                 /*
 429                  * The following asm() prevents the compiler from
 430                  * optimising this loop into a modulo operation. See
 431                  * also __iter_div_u64_rem() in include/linux/time.h
 432                  */
 433                 asm("" : "+rm"(nsec));
 434                 nsec -= NSEC_PER_SEC;
 435                 ++sec;
 436         }
 437         while (nsec < 0) {
 438                 asm("" : "+rm"(nsec));
 439                 nsec += NSEC_PER_SEC;
 440                 --sec;
 441         }
 442         ts->tv_sec = sec;
 443         ts->tv_nsec = nsec;
 444 }
 445 EXPORT_SYMBOL(set_normalized_timespec);
 446
 447 /**
 448  * ns_to_timespec - Convert nanoseconds to timespec
 449  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 450  *
 451  * Returns the timespec representation of the nsec parameter.
 452  */
 453 struct timespec ns_to_timespec(const s64 nsec)
 454 {
 455         struct timespec ts;
 456         s32 rem;
 457
 458         if (!nsec)
 459                 return (struct timespec) {0, 0};
 460
 461         ts.tv_sec = div_s64_rem(nsec, NSEC_PER_SEC, &rem);
 462         if (unlikely(rem < 0)) {
 463                 ts.tv_sec--;
 464                 rem += NSEC_PER_SEC;
 465         }
 466         ts.tv_nsec = rem;
 467
 468         return ts;
 469 }
 470 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timespec);
 471 #endif
 472
 473 /**
 474  * ns_to_timeval - Convert nanoseconds to timeval
 475  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 476  *
 477  * Returns the timeval representation of the nsec parameter.
 478  */
 479 struct timeval ns_to_timeval(const s64 nsec)
 480 {
 481         struct timespec ts = ns_to_timespec(nsec);
 482         struct timeval tv;
 483
 484         tv.tv_sec = ts.tv_sec;
 485         tv.tv_usec = (suseconds_t) ts.tv_nsec / 1000;
 486
 487         return tv;
 488 }
 489 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timeval);
 490
 491 /**
 492  * set_normalized_timespec - set timespec sec and nsec parts and normalize
 493  *
 494  * @ts:         pointer to timespec variable to be set
 495  * @sec:        seconds to set
 496  * @nsec:       nanoseconds to set
 497  *
 498  * Set seconds and nanoseconds field of a timespec variable and
 499  * normalize to the timespec storage format
 500  *
 501  * Note: The tv_nsec part is always in the range of
 502  *      0 <= tv_nsec < NSEC_PER_SEC
 503  * For negative values only the tv_sec field is negative !
 504  */
 505 void set_normalized_timespec64(struct timespec64 *ts, time64_t sec, s64 nsec)
 506 {
 507         while (nsec >= NSEC_PER_SEC) {
 508                 /*
 509                  * The following asm() prevents the compiler from
 510                  * optimising this loop into a modulo operation. See
 511                  * also __iter_div_u64_rem() in include/linux/time.h
 512                  */
 513                 asm("" : "+rm"(nsec));
 514                 nsec -= NSEC_PER_SEC;
 515                 ++sec;
 516         }
 517         while (nsec < 0) {
 518                 asm("" : "+rm"(nsec));
 519                 nsec += NSEC_PER_SEC;
 520                 --sec;
 521         }
 522         ts->tv_sec = sec;
 523         ts->tv_nsec = nsec;
 524 }
 525 EXPORT_SYMBOL(set_normalized_timespec64);
 526
 527 /**
 528  * ns_to_timespec64 - Convert nanoseconds to timespec64
 529  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 530  *
 531  * Returns the timespec64 representation of the nsec parameter.
 532  */
 533 struct timespec64 ns_to_timespec64(const s64 nsec)
 534 {
 535         struct timespec64 ts;
 536         s32 rem;
 537
 538         if (!nsec)
 539                 return (struct timespec64) {0, 0};
 540
 541         ts.tv_sec = div_s64_rem(nsec, NSEC_PER_SEC, &rem);
 542         if (unlikely(rem < 0)) {
 543                 ts.tv_sec--;
 544                 rem += NSEC_PER_SEC;
 545         }
 546         ts.tv_nsec = rem;
 547
 548         return ts;
 549 }
 550 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timespec64);
 551
 552 /**
 553  * msecs_to_jiffies: - convert milliseconds to jiffies
 554  * @m:  time in milliseconds
 555  *
 556  * conversion is done as follows:
 557  *
 558  * - negative values mean 'infinite timeout' (MAX_JIFFY_OFFSET)
 559  *
 560  * - 'too large' values [that would result in larger than
 561  *   MAX_JIFFY_OFFSET values] mean 'infinite timeout' too.
 562  *
 563  * - all other values are converted to jiffies by either multiplying
 564  *   the input value by a factor or dividing it with a factor and
 565  *   handling any 32-bit overflows.
 566  *   for the details see __msecs_to_jiffies()
 567  *
 568  * msecs_to_jiffies() checks for the passed in value being a constant
 569  * via __builtin_constant_p() allowing gcc to eliminate most of the
 570  * code, __msecs_to_jiffies() is called if the value passed does not
 571  * allow constant folding and the actual conversion must be done at
 572  * runtime.
 573  * the _msecs_to_jiffies helpers are the HZ dependent conversion
 574  * routines found in include/linux/jiffies.h
 575  */
 576 unsigned long __msecs_to_jiffies(const unsigned int m)
 577 {
 578         /*
 579          * Negative value, means infinite timeout:
 580          */
 581         if ((int)m < 0)
 582                 return MAX_JIFFY_OFFSET;
 583         return _msecs_to_jiffies(m);
 584 }
 585 EXPORT_SYMBOL(__msecs_to_jiffies);
 586
 587 unsigned long __usecs_to_jiffies(const unsigned int u)
 588 {
 589         if (u > jiffies_to_usecs(MAX_JIFFY_OFFSET))
 590                 return MAX_JIFFY_OFFSET;
 591         return _usecs_to_jiffies(u);
 592 }
 593 EXPORT_SYMBOL(__usecs_to_jiffies);
 594
 595 /*
 596  * The TICK_NSEC - 1 rounds up the value to the next resolution.  Note
 597  * that a remainder subtract here would not do the right thing as the
 598  * resolution values don't fall on second boundries.  I.e. the line:
 599  * nsec -= nsec % TICK_NSEC; is NOT a correct resolution rounding.
 600  * Note that due to the small error in the multiplier here, this
 601  * rounding is incorrect for sufficiently large values of tv_nsec, but
 602  * well formed timespecs should have tv_nsec < NSEC_PER_SEC, so we're
 603  * OK.
 604  *
 605  * Rather, we just shift the bits off the right.
 606  *
 607  * The >> (NSEC_JIFFIE_SC - SEC_JIFFIE_SC) converts the scaled nsec
 608  * value to a scaled second value.
 609  */
 610 static unsigned long
 611 __timespec64_to_jiffies(u64 sec, long nsec)
 612 {
 613         nsec = nsec + TICK_NSEC - 1;
 614
 615         if (sec >= MAX_SEC_IN_JIFFIES){
 616                 sec = MAX_SEC_IN_JIFFIES;
 617                 nsec = 0;
 618         }
 619         return ((sec * SEC_CONVERSION) +
 620                 (((u64)nsec * NSEC_CONVERSION) >>
 621                  (NSEC_JIFFIE_SC - SEC_JIFFIE_SC))) >> SEC_JIFFIE_SC;
 622
 623 }
 624
 625 static unsigned long
 626 __timespec_to_jiffies(unsigned long sec, long nsec)
 627 {
 628         return __timespec64_to_jiffies((u64)sec, nsec);
 629 }
 630
 631 unsigned long
 632 timespec64_to_jiffies(const struct timespec64 *value)
 633 {
 634         return __timespec64_to_jiffies(value->tv_sec, value->tv_nsec);
 635 }
 636 EXPORT_SYMBOL(timespec64_to_jiffies);
 637
 638 void
 639 jiffies_to_timespec64(const unsigned long jiffies, struct timespec64 *value)
 640 {
 641         /*
 642          * Convert jiffies to nanoseconds and separate with
 643          * one divide.
 644          */
 645         u32 rem;
 646         value->tv_sec = div_u64_rem((u64)jiffies * TICK_NSEC,
 647                                     NSEC_PER_SEC, &rem);
 648         value->tv_nsec = rem;
 649 }
 650 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_timespec64);
 651
 652 /*
 653  * We could use a similar algorithm to timespec_to_jiffies (with a
 654  * different multiplier for usec instead of nsec). But this has a
 655  * problem with rounding: we can't exactly add TICK_NSEC - 1 to the
 656  * usec value, since it's not necessarily integral.
 657  *
 658  * We could instead round in the intermediate scaled representation
 659  * (i.e. in units of 1/2^(large scale) jiffies) but that's also
 660  * perilous: the scaling introduces a small positive error, which
 661  * combined with a division-rounding-upward (i.e. adding 2^(scale) - 1
 662  * units to the intermediate before shifting) leads to accidental
 663  * overflow and overestimates.
 664  *
 665  * At the cost of one additional multiplication by a constant, just
 666  * use the timespec implementation.
 667  */
 668 unsigned long
 669 timeval_to_jiffies(const struct timeval *value)
 670 {
 671         return __timespec_to_jiffies(value->tv_sec,
 672                                      value->tv_usec * NSEC_PER_USEC);
 673 }
 674 EXPORT_SYMBOL(timeval_to_jiffies);
 675
 676 void jiffies_to_timeval(const unsigned long jiffies, struct timeval *value)
 677 {
 678         /*
 679          * Convert jiffies to nanoseconds and separate with
 680          * one divide.
 681          */
 682         u32 rem;
 683
 684         value->tv_sec = div_u64_rem((u64)jiffies * TICK_NSEC,
 685                                     NSEC_PER_SEC, &rem);
 686         value->tv_usec = rem / NSEC_PER_USEC;
 687 }
 688 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_timeval);
 689
 690 /*
 691  * Convert jiffies/jiffies_64 to clock_t and back.
 692  */
 693 clock_t jiffies_to_clock_t(unsigned long x)
 694 {
 695 #if (TICK_NSEC % (NSEC_PER_SEC / USER_HZ)) == 0
 696 # if HZ < USER_HZ
 697         return x * (USER_HZ / HZ);
 698 # else
 699         return x / (HZ / USER_HZ);
 700 # endif
 701 #else
 702         return div_u64((u64)x * TICK_NSEC, NSEC_PER_SEC / USER_HZ);
 703 #endif
 704 }
 705 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_clock_t);
 706
 707 unsigned long clock_t_to_jiffies(unsigned long x)
 708 {
 709 #if (HZ % USER_HZ)==0
 710         if (x >= ~0UL / (HZ / USER_HZ))
 711                 return ~0UL;
 712         return x * (HZ / USER_HZ);
 713 #else
 714         /* Don't worry about loss of precision here .. */
 715         if (x >= ~0UL / HZ * USER_HZ)
 716                 return ~0UL;
 717
 718         /* .. but do try to contain it here */
 719         return div_u64((u64)x * HZ, USER_HZ);
 720 #endif
 721 }
 722 EXPORT_SYMBOL(clock_t_to_jiffies);
 723
 724 u64 jiffies_64_to_clock_t(u64 x)
 725 {
 726 #if (TICK_NSEC % (NSEC_PER_SEC / USER_HZ)) == 0
 727 # if HZ < USER_HZ
 728         x = div_u64(x * USER_HZ, HZ);
 729 # elif HZ > USER_HZ
 730         x = div_u64(x, HZ / USER_HZ);
 731 # else
 732         /* Nothing to do */
 733 # endif
 734 #else
 735         /*
 736          * There are better ways that don't overflow early,
 737          * but even this doesn't overflow in hundreds of years
 738          * in 64 bits, so..
 739          */
 740         x = div_u64(x * TICK_NSEC, (NSEC_PER_SEC / USER_HZ));
 741 #endif
 742         return x;
 743 }
 744 EXPORT_SYMBOL(jiffies_64_to_clock_t);
 745
 746 u64 nsec_to_clock_t(u64 x)
 747 {
 748 #if (NSEC_PER_SEC % USER_HZ) == 0
 749         return div_u64(x, NSEC_PER_SEC / USER_HZ);
 750 #elif (USER_HZ % 512) == 0
 751         return div_u64(x * USER_HZ / 512, NSEC_PER_SEC / 512);
 752 #else
 753         /*
 754          * max relative error 5.7e-8 (1.8s per year) for USER_HZ <= 1024,
 755          * overflow after 64.99 years.
 756          * exact for HZ=60, 72, 90, 120, 144, 180, 300, 600, 900, ...
 757          */
 758         return div_u64(x * 9, (9ull * NSEC_PER_SEC + (USER_HZ / 2)) / USER_HZ);
 759 #endif
 760 }
 761
 762 u64 jiffies64_to_nsecs(u64 j)
 763 {
 764 #if !(NSEC_PER_SEC % HZ)
 765         return (NSEC_PER_SEC / HZ) * j;
 766 # else
 767         return div_u64(j * HZ_TO_NSEC_NUM, HZ_TO_NSEC_DEN);
 768 #endif
 769 }
 770 EXPORT_SYMBOL(jiffies64_to_nsecs);
 771
 772 /**
 773  * nsecs_to_jiffies64 - Convert nsecs in u64 to jiffies64
 774  *
 775  * @n:  nsecs in u64
 776  *
 777  * Unlike {m,u}secs_to_jiffies, type of input is not unsigned int but u64.
 778  * And this doesn't return MAX_JIFFY_OFFSET since this function is designed
 779  * for scheduler, not for use in device drivers to calculate timeout value.
 780  *
 781  * note:
 782  *   NSEC_PER_SEC = 10^9 = (5^9 * 2^9) = (1953125 * 512)
 783  *   ULLONG_MAX ns = 18446744073.709551615 secs = about 584 years
 784  */
 785 u64 nsecs_to_jiffies64(u64 n)
 786 {
 787 #if (NSEC_PER_SEC % HZ) == 0
 788         /* Common case, HZ = 100, 128, 200, 250, 256, 500, 512, 1000 etc. */
 789         return div_u64(n, NSEC_PER_SEC / HZ);
 790 #elif (HZ % 512) == 0
 791         /* overflow after 292 years if HZ = 1024 */
 792         return div_u64(n * HZ / 512, NSEC_PER_SEC / 512);
 793 #else
 794         /*
 795          * Generic case - optimized for cases where HZ is a multiple of 3.
 796          * overflow after 64.99 years, exact for HZ = 60, 72, 90, 120 etc.
 797          */
 798         return div_u64(n * 9, (9ull * NSEC_PER_SEC + HZ / 2) / HZ);
 799 #endif
 800 }
 801 EXPORT_SYMBOL(nsecs_to_jiffies64);
 802
 803 /**
 804  * nsecs_to_jiffies - Convert nsecs in u64 to jiffies
 805  *
 806  * @n:  nsecs in u64
 807  *
 808  * Unlike {m,u}secs_to_jiffies, type of input is not unsigned int but u64.
 809  * And this doesn't return MAX_JIFFY_OFFSET since this function is designed
 810  * for scheduler, not for use in device drivers to calculate timeout value.
 811  *
 812  * note:
 813  *   NSEC_PER_SEC = 10^9 = (5^9 * 2^9) = (1953125 * 512)
 814  *   ULLONG_MAX ns = 18446744073.709551615 secs = about 584 years
 815  */
 816 unsigned long nsecs_to_jiffies(u64 n)
 817 {
 818         return (unsigned long)nsecs_to_jiffies64(n);
 819 }
 820 EXPORT_SYMBOL_GPL(nsecs_to_jiffies);
 821
 822 /*
 823  * Add two timespec64 values and do a safety check for overflow.
 824  * It's assumed that both values are valid (>= 0).
 825  * And, each timespec64 is in normalized form.
 826  */
 827 struct timespec64 timespec64_add_safe(const struct timespec64 lhs,
 828                                 const struct timespec64 rhs)
 829 {
 830         struct timespec64 res;
 831
 832         set_normalized_timespec64(&res, (timeu64_t) lhs.tv_sec + rhs.tv_sec,
 833                         lhs.tv_nsec + rhs.tv_nsec);
 834
 835         if (unlikely(res.tv_sec < lhs.tv_sec || res.tv_sec < rhs.tv_sec)) {
 836                 res.tv_sec = TIME64_MAX;
 837                 res.tv_nsec = 0;
 838         }
 839
 840         return res;
 841 }
 842
 843 int get_timespec64(struct timespec64 *ts,
 844                    const struct timespec __user *uts)
 845 {
 846         struct timespec kts;
 847         int ret;
 848
 849         ret = copy_from_user(&kts, uts, sizeof(kts));
 850         if (ret)
 851                 return -EFAULT;
 852
 853         ts->tv_sec = kts.tv_sec;
 854         ts->tv_nsec = kts.tv_nsec;
 855
 856         return 0;
 857 }
 858 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_timespec64);
 859
 860 int put_timespec64(const struct timespec64 *ts,
 861                    struct timespec __user *uts)
 862 {
 863         struct timespec kts = {
 864                 .tv_sec = ts->tv_sec,
 865                 .tv_nsec = ts->tv_nsec
 866         };
 867         return copy_to_user(uts, &kts, sizeof(kts)) ? -EFAULT : 0;
 868 }
 869 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_timespec64);
 870
 871 int get_itimerspec64(struct itimerspec64 *it,
 872                         const struct itimerspec __user *uit)
 873 {
 874         int ret;
 875
 876         ret = get_timespec64(&it->it_interval, &uit->it_interval);
 877         if (ret)
 878                 return ret;
 879
 880         ret = get_timespec64(&it->it_value, &uit->it_value);
 881
 882         return ret;
 883 }
 884 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_itimerspec64);
 885
 886 int put_itimerspec64(const struct itimerspec64 *it,
 887                         struct itimerspec __user *uit)
 888 {
 889         int ret;
 890
 891         ret = put_timespec64(&it->it_interval, &uit->it_interval);
 892         if (ret)
 893                 return ret;
 894
 895         ret = put_timespec64(&it->it_value, &uit->it_value);
 896
 897         return ret;
 898 }
 899 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_itimerspec64);