kernel/time/time.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   4  *
   5  *  This file contains the interface functions for the various time related
   6  *  system calls: time, stime, gettimeofday, settimeofday, adjtime
   7  *
   8  * Modification history:
   9  *
  10  * 1993-09-02    Philip Gladstone
  11  *      Created file with time related functions from sched/core.c and adjtimex()
  12  * 1993-10-08    Torsten Duwe
  13  *      adjtime interface update and CMOS clock write code
  14  * 1995-08-13    Torsten Duwe
  15  *      kernel PLL updated to 1994-12-13 specs (rfc-1589)
  16  * 1999-01-16    Ulrich Windl
  17  *      Introduced error checking for many cases in adjtimex().
  18  *      Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
  19  *      "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
  20  *      Allow time_constant larger than MAXTC(6) for NTP v4 (MAXTC == 10)
  21  *      (Even though the technical memorandum forbids it)
  22  * 2004-07-14    Christoph Lameter
  23  *      Added getnstimeofday to allow the posix timer functions to return
  24  *      with nanosecond accuracy
  25  */
  26
  27 #include <linux/export.h>
  28 #include <linux/kernel.h>
  29 #include <linux/timex.h>
  30 #include <linux/capability.h>
  31 #include <linux/timekeeper_internal.h>
  32 #include <linux/errno.h>
  33 #include <linux/syscalls.h>
  34 #include <linux/security.h>
  35 #include <linux/fs.h>
  36 #include <linux/math64.h>
  37 #include <linux/ptrace.h>
  38
  39 #include <linux/uaccess.h>
  40 #include <linux/compat.h>
  41 #include <asm/unistd.h>
  42
  43 #include <generated/timeconst.h>
  44 #include "timekeeping.h"
  45
  46 /*
  47  * The timezone where the local system is located.  Used as a default by some
  48  * programs who obtain this value by using gettimeofday.
  49  */
  50 struct timezone sys_tz;
  51
  52 EXPORT_SYMBOL(sys_tz);
  53
  54 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_TIME
  55
  56 /*
  57  * sys_time() can be implemented in user-level using
  58  * sys_gettimeofday().  Is this for backwards compatibility?  If so,
  59  * why not move it into the appropriate arch directory (for those
  60  * architectures that need it).
  61  */
  62 SYSCALL_DEFINE1(time, __kernel_old_time_t __user *, tloc)
  63 {
  64         __kernel_old_time_t i = (__kernel_old_time_t)ktime_get_real_seconds();
  65
  66         if (tloc) {
  67                 if (put_user(i,tloc))
  68                         return -EFAULT;
  69         }
  70         force_successful_syscall_return();
  71         return i;
  72 }
  73
  74 /*
  75  * sys_stime() can be implemented in user-level using
  76  * sys_settimeofday().  Is this for backwards compatibility?  If so,
  77  * why not move it into the appropriate arch directory (for those
  78  * architectures that need it).
  79  */
  80
  81 SYSCALL_DEFINE1(stime, __kernel_old_time_t __user *, tptr)
  82 {
  83         struct timespec64 tv;
  84         int err;
  85
  86         if (get_user(tv.tv_sec, tptr))
  87                 return -EFAULT;
  88
  89         tv.tv_nsec = 0;
  90
  91         err = security_settime64(&tv, NULL);
  92         if (err)
  93                 return err;
  94
  95         do_settimeofday64(&tv);
  96         return 0;
  97 }
  98
  99 #endif /* __ARCH_WANT_SYS_TIME */
 100
 101 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
 102 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_TIME32
 103
 104 /* old_time32_t is a 32 bit "long" and needs to get converted. */
 105 SYSCALL_DEFINE1(time32, old_time32_t __user *, tloc)
 106 {
 107         old_time32_t i;
 108
 109         i = (old_time32_t)ktime_get_real_seconds();
 110
 111         if (tloc) {
 112                 if (put_user(i,tloc))
 113                         return -EFAULT;
 114         }
 115         force_successful_syscall_return();
 116         return i;
 117 }
 118
 119 SYSCALL_DEFINE1(stime32, old_time32_t __user *, tptr)
 120 {
 121         struct timespec64 tv;
 122         int err;
 123
 124         if (get_user(tv.tv_sec, tptr))
 125                 return -EFAULT;
 126
 127         tv.tv_nsec = 0;
 128
 129         err = security_settime64(&tv, NULL);
 130         if (err)
 131                 return err;
 132
 133         do_settimeofday64(&tv);
 134         return 0;
 135 }
 136
 137 #endif /* __ARCH_WANT_SYS_TIME32 */
 138 #endif
 139
 140 SYSCALL_DEFINE2(gettimeofday, struct __kernel_old_timeval __user *, tv,
 141                 struct timezone __user *, tz)
 142 {
 143         if (likely(tv != NULL)) {
 144                 struct timespec64 ts;
 145
 146                 ktime_get_real_ts64(&ts);
 147                 if (put_user(ts.tv_sec, &tv->tv_sec) ||
 148                     put_user(ts.tv_nsec / 1000, &tv->tv_usec))
 149                         return -EFAULT;
 150         }
 151         if (unlikely(tz != NULL)) {
 152                 if (copy_to_user(tz, &sys_tz, sizeof(sys_tz)))
 153                         return -EFAULT;
 154         }
 155         return 0;
 156 }
 157
 158 /*
 159  * In case for some reason the CMOS clock has not already been running
 160  * in UTC, but in some local time: The first time we set the timezone,
 161  * we will warp the clock so that it is ticking UTC time instead of
 162  * local time. Presumably, if someone is setting the timezone then we
 163  * are running in an environment where the programs understand about
 164  * timezones. This should be done at boot time in the /etc/rc script,
 165  * as soon as possible, so that the clock can be set right. Otherwise,
 166  * various programs will get confused when the clock gets warped.
 167  */
 168
 169 int do_sys_settimeofday64(const struct timespec64 *tv, const struct timezone *tz)
 170 {
 171         static int firsttime = 1;
 172         int error = 0;
 173
 174         if (tv && !timespec64_valid_settod(tv))
 175                 return -EINVAL;
 176
 177         error = security_settime64(tv, tz);
 178         if (error)
 179                 return error;
 180
 181         if (tz) {
 182                 /* Verify we're witin the +-15 hrs range */
 183                 if (tz->tz_minuteswest > 15*60 || tz->tz_minuteswest < -15*60)
 184                         return -EINVAL;
 185
 186                 sys_tz = *tz;
 187                 update_vsyscall_tz();
 188                 if (firsttime) {
 189                         firsttime = 0;
 190                         if (!tv)
 191                                 timekeeping_warp_clock();
 192                 }
 193         }
 194         if (tv)
 195                 return do_settimeofday64(tv);
 196         return 0;
 197 }
 198
 199 SYSCALL_DEFINE2(settimeofday, struct __kernel_old_timeval __user *, tv,
 200                 struct timezone __user *, tz)
 201 {
 202         struct timespec64 new_ts;
 203         struct timezone new_tz;
 204
 205         if (tv) {
 206                 if (get_user(new_ts.tv_sec, &tv->tv_sec) ||
 207                     get_user(new_ts.tv_nsec, &tv->tv_usec))
 208                         return -EFAULT;
 209
 210                 if (new_ts.tv_nsec > USEC_PER_SEC || new_ts.tv_nsec < 0)
 211                         return -EINVAL;
 212
 213                 new_ts.tv_nsec *= NSEC_PER_USEC;
 214         }
 215         if (tz) {
 216                 if (copy_from_user(&new_tz, tz, sizeof(*tz)))
 217                         return -EFAULT;
 218         }
 219
 220         return do_sys_settimeofday64(tv ? &new_ts : NULL, tz ? &new_tz : NULL);
 221 }
 222
 223 #ifdef CONFIG_COMPAT
 224 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(gettimeofday, struct old_timeval32 __user *, tv,
 225                        struct timezone __user *, tz)
 226 {
 227         if (tv) {
 228                 struct timespec64 ts;
 229
 230                 ktime_get_real_ts64(&ts);
 231                 if (put_user(ts.tv_sec, &tv->tv_sec) ||
 232                     put_user(ts.tv_nsec / 1000, &tv->tv_usec))
 233                         return -EFAULT;
 234         }
 235         if (tz) {
 236                 if (copy_to_user(tz, &sys_tz, sizeof(sys_tz)))
 237                         return -EFAULT;
 238         }
 239
 240         return 0;
 241 }
 242
 243 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(settimeofday, struct old_timeval32 __user *, tv,
 244                        struct timezone __user *, tz)
 245 {
 246         struct timespec64 new_ts;
 247         struct timezone new_tz;
 248
 249         if (tv) {
 250                 if (get_user(new_ts.tv_sec, &tv->tv_sec) ||
 251                     get_user(new_ts.tv_nsec, &tv->tv_usec))
 252                         return -EFAULT;
 253
 254                 if (new_ts.tv_nsec > USEC_PER_SEC || new_ts.tv_nsec < 0)
 255                         return -EINVAL;
 256
 257                 new_ts.tv_nsec *= NSEC_PER_USEC;
 258         }
 259         if (tz) {
 260                 if (copy_from_user(&new_tz, tz, sizeof(*tz)))
 261                         return -EFAULT;
 262         }
 263
 264         return do_sys_settimeofday64(tv ? &new_ts : NULL, tz ? &new_tz : NULL);
 265 }
 266 #endif
 267
 268 #ifdef CONFIG_64BIT
 269 SYSCALL_DEFINE1(adjtimex, struct __kernel_timex __user *, txc_p)
 270 {
 271         struct __kernel_timex txc;              /* Local copy of parameter */
 272         int ret;
 273
 274         /* Copy the user data space into the kernel copy
 275          * structure. But bear in mind that the structures
 276          * may change
 277          */
 278         if (copy_from_user(&txc, txc_p, sizeof(struct __kernel_timex)))
 279                 return -EFAULT;
 280         ret = do_adjtimex(&txc);
 281         return copy_to_user(txc_p, &txc, sizeof(struct __kernel_timex)) ? -EFAULT : ret;
 282 }
 283 #endif
 284
 285 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
 286 int get_old_timex32(struct __kernel_timex *txc, const struct old_timex32 __user *utp)
 287 {
 288         struct old_timex32 tx32;
 289
 290         memset(txc, 0, sizeof(struct __kernel_timex));
 291         if (copy_from_user(&tx32, utp, sizeof(struct old_timex32)))
 292                 return -EFAULT;
 293
 294         txc->modes = tx32.modes;
 295         txc->offset = tx32.offset;
 296         txc->freq = tx32.freq;
 297         txc->maxerror = tx32.maxerror;
 298         txc->esterror = tx32.esterror;
 299         txc->status = tx32.status;
 300         txc->constant = tx32.constant;
 301         txc->precision = tx32.precision;
 302         txc->tolerance = tx32.tolerance;
 303         txc->time.tv_sec = tx32.time.tv_sec;
 304         txc->time.tv_usec = tx32.time.tv_usec;
 305         txc->tick = tx32.tick;
 306         txc->ppsfreq = tx32.ppsfreq;
 307         txc->jitter = tx32.jitter;
 308         txc->shift = tx32.shift;
 309         txc->stabil = tx32.stabil;
 310         txc->jitcnt = tx32.jitcnt;
 311         txc->calcnt = tx32.calcnt;
 312         txc->errcnt = tx32.errcnt;
 313         txc->stbcnt = tx32.stbcnt;
 314
 315         return 0;
 316 }
 317
 318 int put_old_timex32(struct old_timex32 __user *utp, const struct __kernel_timex *txc)
 319 {
 320         struct old_timex32 tx32;
 321
 322         memset(&tx32, 0, sizeof(struct old_timex32));
 323         tx32.modes = txc->modes;
 324         tx32.offset = txc->offset;
 325         tx32.freq = txc->freq;
 326         tx32.maxerror = txc->maxerror;
 327         tx32.esterror = txc->esterror;
 328         tx32.status = txc->status;
 329         tx32.constant = txc->constant;
 330         tx32.precision = txc->precision;
 331         tx32.tolerance = txc->tolerance;
 332         tx32.time.tv_sec = txc->time.tv_sec;
 333         tx32.time.tv_usec = txc->time.tv_usec;
 334         tx32.tick = txc->tick;
 335         tx32.ppsfreq = txc->ppsfreq;
 336         tx32.jitter = txc->jitter;
 337         tx32.shift = txc->shift;
 338         tx32.stabil = txc->stabil;
 339         tx32.jitcnt = txc->jitcnt;
 340         tx32.calcnt = txc->calcnt;
 341         tx32.errcnt = txc->errcnt;
 342         tx32.stbcnt = txc->stbcnt;
 343         tx32.tai = txc->tai;
 344         if (copy_to_user(utp, &tx32, sizeof(struct old_timex32)))
 345                 return -EFAULT;
 346         return 0;
 347 }
 348
 349 SYSCALL_DEFINE1(adjtimex_time32, struct old_timex32 __user *, utp)
 350 {
 351         struct __kernel_timex txc;
 352         int err, ret;
 353
 354         err = get_old_timex32(&txc, utp);
 355         if (err)
 356                 return err;
 357
 358         ret = do_adjtimex(&txc);
 359
 360         err = put_old_timex32(utp, &txc);
 361         if (err)
 362                 return err;
 363
 364         return ret;
 365 }
 366 #endif
 367
 368 /*
 369  * Convert jiffies to milliseconds and back.
 370  *
 371  * Avoid unnecessary multiplications/divisions in the
 372  * two most common HZ cases:
 373  */
 374 unsigned int jiffies_to_msecs(const unsigned long j)
 375 {
 376 #if HZ <= MSEC_PER_SEC && !(MSEC_PER_SEC % HZ)
 377         return (MSEC_PER_SEC / HZ) * j;
 378 #elif HZ > MSEC_PER_SEC && !(HZ % MSEC_PER_SEC)
 379         return (j + (HZ / MSEC_PER_SEC) - 1)/(HZ / MSEC_PER_SEC);
 380 #else
 381 # if BITS_PER_LONG == 32
 382         return (HZ_TO_MSEC_MUL32 * j + (1ULL << HZ_TO_MSEC_SHR32) - 1) >>
 383                HZ_TO_MSEC_SHR32;
 384 # else
 385         return DIV_ROUND_UP(j * HZ_TO_MSEC_NUM, HZ_TO_MSEC_DEN);
 386 # endif
 387 #endif
 388 }
 389 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_msecs);
 390
 391 unsigned int jiffies_to_usecs(const unsigned long j)
 392 {
 393         /*
 394          * Hz usually doesn't go much further MSEC_PER_SEC.
 395          * jiffies_to_usecs() and usecs_to_jiffies() depend on that.
 396          */
 397         BUILD_BUG_ON(HZ > USEC_PER_SEC);
 398
 399 #if !(USEC_PER_SEC % HZ)
 400         return (USEC_PER_SEC / HZ) * j;
 401 #else
 402 # if BITS_PER_LONG == 32
 403         return (HZ_TO_USEC_MUL32 * j) >> HZ_TO_USEC_SHR32;
 404 # else
 405         return (j * HZ_TO_USEC_NUM) / HZ_TO_USEC_DEN;
 406 # endif
 407 #endif
 408 }
 409 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_usecs);
 410
 411 /*
 412  * mktime64 - Converts date to seconds.
 413  * Converts Gregorian date to seconds since 1970-01-01 00:00:00.
 414  * Assumes input in normal date format, i.e. 1980-12-31 23:59:59
 415  * => year=1980, mon=12, day=31, hour=23, min=59, sec=59.
 416  *
 417  * [For the Julian calendar (which was used in Russia before 1917,
 418  * Britain & colonies before 1752, anywhere else before 1582,
 419  * and is still in use by some communities) leave out the
 420  * -year/100+year/400 terms, and add 10.]
 421  *
 422  * This algorithm was first published by Gauss (I think).
 423  *
 424  * A leap second can be indicated by calling this function with sec as
 425  * 60 (allowable under ISO 8601).  The leap second is treated the same
 426  * as the following second since they don't exist in UNIX time.
 427  *
 428  * An encoding of midnight at the end of the day as 24:00:00 - ie. midnight
 429  * tomorrow - (allowable under ISO 8601) is supported.
 430  */
 431 time64_t mktime64(const unsigned int year0, const unsigned int mon0,
 432                 const unsigned int day, const unsigned int hour,
 433                 const unsigned int min, const unsigned int sec)
 434 {
 435         unsigned int mon = mon0, year = year0;
 436
 437         /* 1..12 -> 11,12,1..10 */
 438         if (0 >= (int) (mon -= 2)) {
 439                 mon += 12;      /* Puts Feb last since it has leap day */
 440                 year -= 1;
 441         }
 442
 443         return ((((time64_t)
 444                   (year/4 - year/100 + year/400 + 367*mon/12 + day) +
 445                   year*365 - 719499
 446             )*24 + hour /* now have hours - midnight tomorrow handled here */
 447           )*60 + min /* now have minutes */
 448         )*60 + sec; /* finally seconds */
 449 }
 450 EXPORT_SYMBOL(mktime64);
 451
 452 /**
 453  * ns_to_timespec - Convert nanoseconds to timespec
 454  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 455  *
 456  * Returns the timespec representation of the nsec parameter.
 457  */
 458 struct timespec ns_to_timespec(const s64 nsec)
 459 {
 460         struct timespec ts;
 461         s32 rem;
 462
 463         if (!nsec)
 464                 return (struct timespec) {0, 0};
 465
 466         ts.tv_sec = div_s64_rem(nsec, NSEC_PER_SEC, &rem);
 467         if (unlikely(rem < 0)) {
 468                 ts.tv_sec--;
 469                 rem += NSEC_PER_SEC;
 470         }
 471         ts.tv_nsec = rem;
 472
 473         return ts;
 474 }
 475 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timespec);
 476
 477 /**
 478  * ns_to_timeval - Convert nanoseconds to timeval
 479  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 480  *
 481  * Returns the timeval representation of the nsec parameter.
 482  */
 483 struct timeval ns_to_timeval(const s64 nsec)
 484 {
 485         struct timespec ts = ns_to_timespec(nsec);
 486         struct timeval tv;
 487
 488         tv.tv_sec = ts.tv_sec;
 489         tv.tv_usec = (suseconds_t) ts.tv_nsec / 1000;
 490
 491         return tv;
 492 }
 493 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timeval);
 494
 495 struct __kernel_old_timeval ns_to_kernel_old_timeval(const s64 nsec)
 496 {
 497         struct timespec64 ts = ns_to_timespec64(nsec);
 498         struct __kernel_old_timeval tv;
 499
 500         tv.tv_sec = ts.tv_sec;
 501         tv.tv_usec = (suseconds_t)ts.tv_nsec / 1000;
 502
 503         return tv;
 504 }
 505 EXPORT_SYMBOL(ns_to_kernel_old_timeval);
 506
 507 /**
 508  * set_normalized_timespec - set timespec sec and nsec parts and normalize
 509  *
 510  * @ts:         pointer to timespec variable to be set
 511  * @sec:        seconds to set
 512  * @nsec:       nanoseconds to set
 513  *
 514  * Set seconds and nanoseconds field of a timespec variable and
 515  * normalize to the timespec storage format
 516  *
 517  * Note: The tv_nsec part is always in the range of
 518  *      0 <= tv_nsec < NSEC_PER_SEC
 519  * For negative values only the tv_sec field is negative !
 520  */
 521 void set_normalized_timespec64(struct timespec64 *ts, time64_t sec, s64 nsec)
 522 {
 523         while (nsec >= NSEC_PER_SEC) {
 524                 /*
 525                  * The following asm() prevents the compiler from
 526                  * optimising this loop into a modulo operation. See
 527                  * also __iter_div_u64_rem() in include/linux/time.h
 528                  */
 529                 asm("" : "+rm"(nsec));
 530                 nsec -= NSEC_PER_SEC;
 531                 ++sec;
 532         }
 533         while (nsec < 0) {
 534                 asm("" : "+rm"(nsec));
 535                 nsec += NSEC_PER_SEC;
 536                 --sec;
 537         }
 538         ts->tv_sec = sec;
 539         ts->tv_nsec = nsec;
 540 }
 541 EXPORT_SYMBOL(set_normalized_timespec64);
 542
 543 /**
 544  * ns_to_timespec64 - Convert nanoseconds to timespec64
 545  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 546  *
 547  * Returns the timespec64 representation of the nsec parameter.
 548  */
 549 struct timespec64 ns_to_timespec64(const s64 nsec)
 550 {
 551         struct timespec64 ts;
 552         s32 rem;
 553
 554         if (!nsec)
 555                 return (struct timespec64) {0, 0};
 556
 557         ts.tv_sec = div_s64_rem(nsec, NSEC_PER_SEC, &rem);
 558         if (unlikely(rem < 0)) {
 559                 ts.tv_sec--;
 560                 rem += NSEC_PER_SEC;
 561         }
 562         ts.tv_nsec = rem;
 563
 564         return ts;
 565 }
 566 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timespec64);
 567
 568 /**
 569  * msecs_to_jiffies: - convert milliseconds to jiffies
 570  * @m:  time in milliseconds
 571  *
 572  * conversion is done as follows:
 573  *
 574  * - negative values mean 'infinite timeout' (MAX_JIFFY_OFFSET)
 575  *
 576  * - 'too large' values [that would result in larger than
 577  *   MAX_JIFFY_OFFSET values] mean 'infinite timeout' too.
 578  *
 579  * - all other values are converted to jiffies by either multiplying
 580  *   the input value by a factor or dividing it with a factor and
 581  *   handling any 32-bit overflows.
 582  *   for the details see __msecs_to_jiffies()
 583  *
 584  * msecs_to_jiffies() checks for the passed in value being a constant
 585  * via __builtin_constant_p() allowing gcc to eliminate most of the
 586  * code, __msecs_to_jiffies() is called if the value passed does not
 587  * allow constant folding and the actual conversion must be done at
 588  * runtime.
 589  * the _msecs_to_jiffies helpers are the HZ dependent conversion
 590  * routines found in include/linux/jiffies.h
 591  */
 592 unsigned long __msecs_to_jiffies(const unsigned int m)
 593 {
 594         /*
 595          * Negative value, means infinite timeout:
 596          */
 597         if ((int)m < 0)
 598                 return MAX_JIFFY_OFFSET;
 599         return _msecs_to_jiffies(m);
 600 }
 601 EXPORT_SYMBOL(__msecs_to_jiffies);
 602
 603 unsigned long __usecs_to_jiffies(const unsigned int u)
 604 {
 605         if (u > jiffies_to_usecs(MAX_JIFFY_OFFSET))
 606                 return MAX_JIFFY_OFFSET;
 607         return _usecs_to_jiffies(u);
 608 }
 609 EXPORT_SYMBOL(__usecs_to_jiffies);
 610
 611 /*
 612  * The TICK_NSEC - 1 rounds up the value to the next resolution.  Note
 613  * that a remainder subtract here would not do the right thing as the
 614  * resolution values don't fall on second boundries.  I.e. the line:
 615  * nsec -= nsec % TICK_NSEC; is NOT a correct resolution rounding.
 616  * Note that due to the small error in the multiplier here, this
 617  * rounding is incorrect for sufficiently large values of tv_nsec, but
 618  * well formed timespecs should have tv_nsec < NSEC_PER_SEC, so we're
 619  * OK.
 620  *
 621  * Rather, we just shift the bits off the right.
 622  *
 623  * The >> (NSEC_JIFFIE_SC - SEC_JIFFIE_SC) converts the scaled nsec
 624  * value to a scaled second value.
 625  */
 626 static unsigned long
 627 __timespec64_to_jiffies(u64 sec, long nsec)
 628 {
 629         nsec = nsec + TICK_NSEC - 1;
 630
 631         if (sec >= MAX_SEC_IN_JIFFIES){
 632                 sec = MAX_SEC_IN_JIFFIES;
 633                 nsec = 0;
 634         }
 635         return ((sec * SEC_CONVERSION) +
 636                 (((u64)nsec * NSEC_CONVERSION) >>
 637                  (NSEC_JIFFIE_SC - SEC_JIFFIE_SC))) >> SEC_JIFFIE_SC;
 638
 639 }
 640
 641 static unsigned long
 642 __timespec_to_jiffies(unsigned long sec, long nsec)
 643 {
 644         return __timespec64_to_jiffies((u64)sec, nsec);
 645 }
 646
 647 unsigned long
 648 timespec64_to_jiffies(const struct timespec64 *value)
 649 {
 650         return __timespec64_to_jiffies(value->tv_sec, value->tv_nsec);
 651 }
 652 EXPORT_SYMBOL(timespec64_to_jiffies);
 653
 654 void
 655 jiffies_to_timespec64(const unsigned long jiffies, struct timespec64 *value)
 656 {
 657         /*
 658          * Convert jiffies to nanoseconds and separate with
 659          * one divide.
 660          */
 661         u32 rem;
 662         value->tv_sec = div_u64_rem((u64)jiffies * TICK_NSEC,
 663                                     NSEC_PER_SEC, &rem);
 664         value->tv_nsec = rem;
 665 }
 666 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_timespec64);
 667
 668 /*
 669  * We could use a similar algorithm to timespec_to_jiffies (with a
 670  * different multiplier for usec instead of nsec). But this has a
 671  * problem with rounding: we can't exactly add TICK_NSEC - 1 to the
 672  * usec value, since it's not necessarily integral.
 673  *
 674  * We could instead round in the intermediate scaled representation
 675  * (i.e. in units of 1/2^(large scale) jiffies) but that's also
 676  * perilous: the scaling introduces a small positive error, which
 677  * combined with a division-rounding-upward (i.e. adding 2^(scale) - 1
 678  * units to the intermediate before shifting) leads to accidental
 679  * overflow and overestimates.
 680  *
 681  * At the cost of one additional multiplication by a constant, just
 682  * use the timespec implementation.
 683  */
 684 unsigned long
 685 timeval_to_jiffies(const struct timeval *value)
 686 {
 687         return __timespec_to_jiffies(value->tv_sec,
 688                                      value->tv_usec * NSEC_PER_USEC);
 689 }
 690 EXPORT_SYMBOL(timeval_to_jiffies);
 691
 692 void jiffies_to_timeval(const unsigned long jiffies, struct timeval *value)
 693 {
 694         /*
 695          * Convert jiffies to nanoseconds and separate with
 696          * one divide.
 697          */
 698         u32 rem;
 699
 700         value->tv_sec = div_u64_rem((u64)jiffies * TICK_NSEC,
 701                                     NSEC_PER_SEC, &rem);
 702         value->tv_usec = rem / NSEC_PER_USEC;
 703 }
 704 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_timeval);
 705
 706 /*
 707  * Convert jiffies/jiffies_64 to clock_t and back.
 708  */
 709 clock_t jiffies_to_clock_t(unsigned long x)
 710 {
 711 #if (TICK_NSEC % (NSEC_PER_SEC / USER_HZ)) == 0
 712 # if HZ < USER_HZ
 713         return x * (USER_HZ / HZ);
 714 # else
 715         return x / (HZ / USER_HZ);
 716 # endif
 717 #else
 718         return div_u64((u64)x * TICK_NSEC, NSEC_PER_SEC / USER_HZ);
 719 #endif
 720 }
 721 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_clock_t);
 722
 723 unsigned long clock_t_to_jiffies(unsigned long x)
 724 {
 725 #if (HZ % USER_HZ)==0
 726         if (x >= ~0UL / (HZ / USER_HZ))
 727                 return ~0UL;
 728         return x * (HZ / USER_HZ);
 729 #else
 730         /* Don't worry about loss of precision here .. */
 731         if (x >= ~0UL / HZ * USER_HZ)
 732                 return ~0UL;
 733
 734         /* .. but do try to contain it here */
 735         return div_u64((u64)x * HZ, USER_HZ);
 736 #endif
 737 }
 738 EXPORT_SYMBOL(clock_t_to_jiffies);
 739
 740 u64 jiffies_64_to_clock_t(u64 x)
 741 {
 742 #if (TICK_NSEC % (NSEC_PER_SEC / USER_HZ)) == 0
 743 # if HZ < USER_HZ
 744         x = div_u64(x * USER_HZ, HZ);
 745 # elif HZ > USER_HZ
 746         x = div_u64(x, HZ / USER_HZ);
 747 # else
 748         /* Nothing to do */
 749 # endif
 750 #else
 751         /*
 752          * There are better ways that don't overflow early,
 753          * but even this doesn't overflow in hundreds of years
 754          * in 64 bits, so..
 755          */
 756         x = div_u64(x * TICK_NSEC, (NSEC_PER_SEC / USER_HZ));
 757 #endif
 758         return x;
 759 }
 760 EXPORT_SYMBOL(jiffies_64_to_clock_t);
 761
 762 u64 nsec_to_clock_t(u64 x)
 763 {
 764 #if (NSEC_PER_SEC % USER_HZ) == 0
 765         return div_u64(x, NSEC_PER_SEC / USER_HZ);
 766 #elif (USER_HZ % 512) == 0
 767         return div_u64(x * USER_HZ / 512, NSEC_PER_SEC / 512);
 768 #else
 769         /*
 770          * max relative error 5.7e-8 (1.8s per year) for USER_HZ <= 1024,
 771          * overflow after 64.99 years.
 772          * exact for HZ=60, 72, 90, 120, 144, 180, 300, 600, 900, ...
 773          */
 774         return div_u64(x * 9, (9ull * NSEC_PER_SEC + (USER_HZ / 2)) / USER_HZ);
 775 #endif
 776 }
 777
 778 u64 jiffies64_to_nsecs(u64 j)
 779 {
 780 #if !(NSEC_PER_SEC % HZ)
 781         return (NSEC_PER_SEC / HZ) * j;
 782 # else
 783         return div_u64(j * HZ_TO_NSEC_NUM, HZ_TO_NSEC_DEN);
 784 #endif
 785 }
 786 EXPORT_SYMBOL(jiffies64_to_nsecs);
 787
 788 u64 jiffies64_to_msecs(const u64 j)
 789 {
 790 #if HZ <= MSEC_PER_SEC && !(MSEC_PER_SEC % HZ)
 791         return (MSEC_PER_SEC / HZ) * j;
 792 #else
 793         return div_u64(j * HZ_TO_MSEC_NUM, HZ_TO_MSEC_DEN);
 794 #endif
 795 }
 796 EXPORT_SYMBOL(jiffies64_to_msecs);
 797
 798 /**
 799  * nsecs_to_jiffies64 - Convert nsecs in u64 to jiffies64
 800  *
 801  * @n:  nsecs in u64
 802  *
 803  * Unlike {m,u}secs_to_jiffies, type of input is not unsigned int but u64.
 804  * And this doesn't return MAX_JIFFY_OFFSET since this function is designed
 805  * for scheduler, not for use in device drivers to calculate timeout value.
 806  *
 807  * note:
 808  *   NSEC_PER_SEC = 10^9 = (5^9 * 2^9) = (1953125 * 512)
 809  *   ULLONG_MAX ns = 18446744073.709551615 secs = about 584 years
 810  */
 811 u64 nsecs_to_jiffies64(u64 n)
 812 {
 813 #if (NSEC_PER_SEC % HZ) == 0
 814         /* Common case, HZ = 100, 128, 200, 250, 256, 500, 512, 1000 etc. */
 815         return div_u64(n, NSEC_PER_SEC / HZ);
 816 #elif (HZ % 512) == 0
 817         /* overflow after 292 years if HZ = 1024 */
 818         return div_u64(n * HZ / 512, NSEC_PER_SEC / 512);
 819 #else
 820         /*
 821          * Generic case - optimized for cases where HZ is a multiple of 3.
 822          * overflow after 64.99 years, exact for HZ = 60, 72, 90, 120 etc.
 823          */
 824         return div_u64(n * 9, (9ull * NSEC_PER_SEC + HZ / 2) / HZ);
 825 #endif
 826 }
 827 EXPORT_SYMBOL(nsecs_to_jiffies64);
 828
 829 /**
 830  * nsecs_to_jiffies - Convert nsecs in u64 to jiffies
 831  *
 832  * @n:  nsecs in u64
 833  *
 834  * Unlike {m,u}secs_to_jiffies, type of input is not unsigned int but u64.
 835  * And this doesn't return MAX_JIFFY_OFFSET since this function is designed
 836  * for scheduler, not for use in device drivers to calculate timeout value.
 837  *
 838  * note:
 839  *   NSEC_PER_SEC = 10^9 = (5^9 * 2^9) = (1953125 * 512)
 840  *   ULLONG_MAX ns = 18446744073.709551615 secs = about 584 years
 841  */
 842 unsigned long nsecs_to_jiffies(u64 n)
 843 {
 844         return (unsigned long)nsecs_to_jiffies64(n);
 845 }
 846 EXPORT_SYMBOL_GPL(nsecs_to_jiffies);
 847
 848 /*
 849  * Add two timespec64 values and do a safety check for overflow.
 850  * It's assumed that both values are valid (>= 0).
 851  * And, each timespec64 is in normalized form.
 852  */
 853 struct timespec64 timespec64_add_safe(const struct timespec64 lhs,
 854                                 const struct timespec64 rhs)
 855 {
 856         struct timespec64 res;
 857
 858         set_normalized_timespec64(&res, (timeu64_t) lhs.tv_sec + rhs.tv_sec,
 859                         lhs.tv_nsec + rhs.tv_nsec);
 860
 861         if (unlikely(res.tv_sec < lhs.tv_sec || res.tv_sec < rhs.tv_sec)) {
 862                 res.tv_sec = TIME64_MAX;
 863                 res.tv_nsec = 0;
 864         }
 865
 866         return res;
 867 }
 868
 869 int get_timespec64(struct timespec64 *ts,
 870                    const struct __kernel_timespec __user *uts)
 871 {
 872         struct __kernel_timespec kts;
 873         int ret;
 874
 875         ret = copy_from_user(&kts, uts, sizeof(kts));
 876         if (ret)
 877                 return -EFAULT;
 878
 879         ts->tv_sec = kts.tv_sec;
 880
 881         /* Zero out the padding for 32 bit systems or in compat mode */
 882         if (in_compat_syscall())
 883                 kts.tv_nsec &= 0xFFFFFFFFUL;
 884
 885         ts->tv_nsec = kts.tv_nsec;
 886
 887         return 0;
 888 }
 889 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_timespec64);
 890
 891 int put_timespec64(const struct timespec64 *ts,
 892                    struct __kernel_timespec __user *uts)
 893 {
 894         struct __kernel_timespec kts = {
 895                 .tv_sec = ts->tv_sec,
 896                 .tv_nsec = ts->tv_nsec
 897         };
 898
 899         return copy_to_user(uts, &kts, sizeof(kts)) ? -EFAULT : 0;
 900 }
 901 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_timespec64);
 902
 903 static int __get_old_timespec32(struct timespec64 *ts64,
 904                                    const struct old_timespec32 __user *cts)
 905 {
 906         struct old_timespec32 ts;
 907         int ret;
 908
 909         ret = copy_from_user(&ts, cts, sizeof(ts));
 910         if (ret)
 911                 return -EFAULT;
 912
 913         ts64->tv_sec = ts.tv_sec;
 914         ts64->tv_nsec = ts.tv_nsec;
 915
 916         return 0;
 917 }
 918
 919 static int __put_old_timespec32(const struct timespec64 *ts64,
 920                                    struct old_timespec32 __user *cts)
 921 {
 922         struct old_timespec32 ts = {
 923                 .tv_sec = ts64->tv_sec,
 924                 .tv_nsec = ts64->tv_nsec
 925         };
 926         return copy_to_user(cts, &ts, sizeof(ts)) ? -EFAULT : 0;
 927 }
 928
 929 int get_old_timespec32(struct timespec64 *ts, const void __user *uts)
 930 {
 931         if (COMPAT_USE_64BIT_TIME)
 932                 return copy_from_user(ts, uts, sizeof(*ts)) ? -EFAULT : 0;
 933         else
 934                 return __get_old_timespec32(ts, uts);
 935 }
 936 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_old_timespec32);
 937
 938 int put_old_timespec32(const struct timespec64 *ts, void __user *uts)
 939 {
 940         if (COMPAT_USE_64BIT_TIME)
 941                 return copy_to_user(uts, ts, sizeof(*ts)) ? -EFAULT : 0;
 942         else
 943                 return __put_old_timespec32(ts, uts);
 944 }
 945 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_old_timespec32);
 946
 947 int get_itimerspec64(struct itimerspec64 *it,
 948                         const struct __kernel_itimerspec __user *uit)
 949 {
 950         int ret;
 951
 952         ret = get_timespec64(&it->it_interval, &uit->it_interval);
 953         if (ret)
 954                 return ret;
 955
 956         ret = get_timespec64(&it->it_value, &uit->it_value);
 957
 958         return ret;
 959 }
 960 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_itimerspec64);
 961
 962 int put_itimerspec64(const struct itimerspec64 *it,
 963                         struct __kernel_itimerspec __user *uit)
 964 {
 965         int ret;
 966
 967         ret = put_timespec64(&it->it_interval, &uit->it_interval);
 968         if (ret)
 969                 return ret;
 970
 971         ret = put_timespec64(&it->it_value, &uit->it_value);
 972
 973         return ret;
 974 }
 975 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_itimerspec64);
 976
 977 int get_old_itimerspec32(struct itimerspec64 *its,
 978                         const struct old_itimerspec32 __user *uits)
 979 {
 980
 981         if (__get_old_timespec32(&its->it_interval, &uits->it_interval) ||
 982             __get_old_timespec32(&its->it_value, &uits->it_value))
 983                 return -EFAULT;
 984         return 0;
 985 }
 986 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_old_itimerspec32);
 987
 988 int put_old_itimerspec32(const struct itimerspec64 *its,
 989                         struct old_itimerspec32 __user *uits)
 990 {
 991         if (__put_old_timespec32(&its->it_interval, &uits->it_interval) ||
 992             __put_old_timespec32(&its->it_value, &uits->it_value))
 993                 return -EFAULT;
 994         return 0;
 995 }
 996 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_old_itimerspec32);