Linux 6.9-rc1
[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
19 #include "posix-timers.h"
20
21 static void posix_cpu_timer_rearm(struct k_itimer *timer);
22
23 void posix_cputimers_group_init(struct posix_cputimers *pct, u64 cpu_limit)
24 {
25         posix_cputimers_init(pct);
26         if (cpu_limit != RLIM_INFINITY) {
27                 pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt = cpu_limit * NSEC_PER_SEC;
28                 pct->timers_active = true;
29         }
30 }
31
32 /*
33  * Called after updating RLIMIT_CPU to run cpu timer and update
34  * tsk->signal->posix_cputimers.bases[clock].nextevt expiration cache if
35  * necessary. Needs siglock protection since other code may update the
36  * expiration cache as well.
37  */
38 void update_rlimit_cpu(struct task_struct *task, unsigned long rlim_new)
39 {
40         u64 nsecs = rlim_new * NSEC_PER_SEC;
41
42         spin_lock_irq(&task->sighand->siglock);
43         set_process_cpu_timer(task, CPUCLOCK_PROF, &nsecs, NULL);
44         spin_unlock_irq(&task->sighand->siglock);
45 }
46
47 /*
48  * Functions for validating access to tasks.
49  */
50 static struct pid *pid_for_clock(const clockid_t clock, bool gettime)
51 {
52         const bool thread = !!CPUCLOCK_PERTHREAD(clock);
53         const pid_t upid = CPUCLOCK_PID(clock);
54         struct pid *pid;
55
56         if (CPUCLOCK_WHICH(clock) >= CPUCLOCK_MAX)
57                 return NULL;
58
59         /*
60          * If the encoded PID is 0, then the timer is targeted at current
61          * or the process to which current belongs.
62          */
63         if (upid == 0)
64                 return thread ? task_pid(current) : task_tgid(current);
65
66         pid = find_vpid(upid);
67         if (!pid)
68                 return NULL;
69
70         if (thread) {
71                 struct task_struct *tsk = pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
72                 return (tsk && same_thread_group(tsk, current)) ? pid : NULL;
73         }
74
75         /*
76          * For clock_gettime(PROCESS) allow finding the process by
77          * with the pid of the current task.  The code needs the tgid
78          * of the process so that pid_task(pid, PIDTYPE_TGID) can be
79          * used to find the process.
80          */
81         if (gettime && (pid == task_pid(current)))
82                 return task_tgid(current);
83
84         /*
85          * For processes require that pid identifies a process.
86          */
87         return pid_has_task(pid, PIDTYPE_TGID) ? pid : NULL;
88 }
89
90 static inline int validate_clock_permissions(const clockid_t clock)
91 {
92         int ret;
93
94         rcu_read_lock();
95         ret = pid_for_clock(clock, false) ? 0 : -EINVAL;
96         rcu_read_unlock();
97
98         return ret;
99 }
100
101 static inline enum pid_type clock_pid_type(const clockid_t clock)
102 {
103         return CPUCLOCK_PERTHREAD(clock) ? PIDTYPE_PID : PIDTYPE_TGID;
104 }
105
106 static inline struct task_struct *cpu_timer_task_rcu(struct k_itimer *timer)
107 {
108         return pid_task(timer->it.cpu.pid, clock_pid_type(timer->it_clock));
109 }
110
111 /*
112  * Update expiry time from increment, and increase overrun count,
113  * given the current clock sample.
114  */
115 static u64 bump_cpu_timer(struct k_itimer *timer, u64 now)
116 {
117         u64 delta, incr, expires = timer->it.cpu.node.expires;
118         int i;
119
120         if (!timer->it_interval)
121                 return expires;
122
123         if (now < expires)
124                 return expires;
125
126         incr = timer->it_interval;
127         delta = now + incr - expires;
128
129         /* Don't use (incr*2 < delta), incr*2 might overflow. */
130         for (i = 0; incr < delta - incr; i++)
131                 incr = incr << 1;
132
133         for (; i >= 0; incr >>= 1, i--) {
134                 if (delta < incr)
135                         continue;
136
137                 timer->it.cpu.node.expires += incr;
138                 timer->it_overrun += 1LL << i;
139                 delta -= incr;
140         }
141         return timer->it.cpu.node.expires;
142 }
143
144 /* Check whether all cache entries contain U64_MAX, i.e. eternal expiry time */
145 static inline bool expiry_cache_is_inactive(const struct posix_cputimers *pct)
146 {
147         return !(~pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt |
148                  ~pct->bases[CPUCLOCK_VIRT].nextevt |
149                  ~pct->bases[CPUCLOCK_SCHED].nextevt);
150 }
151
152 static int
153 posix_cpu_clock_getres(const clockid_t which_clock, struct timespec64 *tp)
154 {
155         int error = validate_clock_permissions(which_clock);
156
157         if (!error) {
158                 tp->tv_sec = 0;
159                 tp->tv_nsec = ((NSEC_PER_SEC + HZ - 1) / HZ);
160                 if (CPUCLOCK_WHICH(which_clock) == CPUCLOCK_SCHED) {
161                         /*
162                          * If sched_clock is using a cycle counter, we
163                          * don't have any idea of its true resolution
164                          * exported, but it is much more than 1s/HZ.
165                          */
166                         tp->tv_nsec = 1;
167                 }
168         }
169         return error;
170 }
171
172 static int
173 posix_cpu_clock_set(const clockid_t clock, const struct timespec64 *tp)
174 {
175         int error = validate_clock_permissions(clock);
176
177         /*
178          * You can never reset a CPU clock, but we check for other errors
179          * in the call before failing with EPERM.
180          */
181         return error ? : -EPERM;
182 }
183
184 /*
185  * Sample a per-thread clock for the given task. clkid is validated.
186  */
187 static u64 cpu_clock_sample(const clockid_t clkid, struct task_struct *p)
188 {
189         u64 utime, stime;
190
191         if (clkid == CPUCLOCK_SCHED)
192                 return task_sched_runtime(p);
193
194         task_cputime(p, &utime, &stime);
195
196         switch (clkid) {
197         case CPUCLOCK_PROF:
198                 return utime + stime;
199         case CPUCLOCK_VIRT:
200                 return utime;
201         default:
202                 WARN_ON_ONCE(1);
203         }
204         return 0;
205 }
206
207 static inline void store_samples(u64 *samples, u64 stime, u64 utime, u64 rtime)
208 {
209         samples[CPUCLOCK_PROF] = stime + utime;
210         samples[CPUCLOCK_VIRT] = utime;
211         samples[CPUCLOCK_SCHED] = rtime;
212 }
213
214 static void task_sample_cputime(struct task_struct *p, u64 *samples)
215 {
216         u64 stime, utime;
217
218         task_cputime(p, &utime, &stime);
219         store_samples(samples, stime, utime, p->se.sum_exec_runtime);
220 }
221
222 static void proc_sample_cputime_atomic(struct task_cputime_atomic *at,
223                                        u64 *samples)
224 {
225         u64 stime, utime, rtime;
226
227         utime = atomic64_read(&at->utime);
228         stime = atomic64_read(&at->stime);
229         rtime = atomic64_read(&at->sum_exec_runtime);
230         store_samples(samples, stime, utime, rtime);
231 }
232
233 /*
234  * Set cputime to sum_cputime if sum_cputime > cputime. Use cmpxchg
235  * to avoid race conditions with concurrent updates to cputime.
236  */
237 static inline void __update_gt_cputime(atomic64_t *cputime, u64 sum_cputime)
238 {
239         u64 curr_cputime;
240 retry:
241         curr_cputime = atomic64_read(cputime);
242         if (sum_cputime > curr_cputime) {
243                 if (atomic64_cmpxchg(cputime, curr_cputime, sum_cputime) != curr_cputime)
244                         goto retry;
245         }
246 }
247
248 static void update_gt_cputime(struct task_cputime_atomic *cputime_atomic,
249                               struct task_cputime *sum)
250 {
251         __update_gt_cputime(&cputime_atomic->utime, sum->utime);
252         __update_gt_cputime(&cputime_atomic->stime, sum->stime);
253         __update_gt_cputime(&cputime_atomic->sum_exec_runtime, sum->sum_exec_runtime);
254 }
255
256 /**
257  * thread_group_sample_cputime - Sample cputime for a given task
258  * @tsk:        Task for which cputime needs to be started
259  * @samples:    Storage for time samples
260  *
261  * Called from sys_getitimer() to calculate the expiry time of an active
262  * timer. That means group cputime accounting is already active. Called
263  * with task sighand lock held.
264  *
265  * Updates @times with an uptodate sample of the thread group cputimes.
266  */
267 void thread_group_sample_cputime(struct task_struct *tsk, u64 *samples)
268 {
269         struct thread_group_cputimer *cputimer = &tsk->signal->cputimer;
270         struct posix_cputimers *pct = &tsk->signal->posix_cputimers;
271
272         WARN_ON_ONCE(!pct->timers_active);
273
274         proc_sample_cputime_atomic(&cputimer->cputime_atomic, samples);
275 }
276
277 /**
278  * thread_group_start_cputime - Start cputime and return a sample
279  * @tsk:        Task for which cputime needs to be started
280  * @samples:    Storage for time samples
281  *
282  * The thread group cputime accounting is avoided when there are no posix
283  * CPU timers armed. Before starting a timer it's required to check whether
284  * the time accounting is active. If not, a full update of the atomic
285  * accounting store needs to be done and the accounting enabled.
286  *
287  * Updates @times with an uptodate sample of the thread group cputimes.
288  */
289 static void thread_group_start_cputime(struct task_struct *tsk, u64 *samples)
290 {
291         struct thread_group_cputimer *cputimer = &tsk->signal->cputimer;
292         struct posix_cputimers *pct = &tsk->signal->posix_cputimers;
293
294         lockdep_assert_task_sighand_held(tsk);
295
296         /* Check if cputimer isn't running. This is accessed without locking. */
297         if (!READ_ONCE(pct->timers_active)) {
298                 struct task_cputime sum;
299
300                 /*
301                  * The POSIX timer interface allows for absolute time expiry
302                  * values through the TIMER_ABSTIME flag, therefore we have
303                  * to synchronize the timer to the clock every time we start it.
304                  */
305                 thread_group_cputime(tsk, &sum);
306                 update_gt_cputime(&cputimer->cputime_atomic, &sum);
307
308                 /*
309                  * We're setting timers_active without a lock. Ensure this
310                  * only gets written to in one operation. We set it after
311                  * update_gt_cputime() as a small optimization, but
312                  * barriers are not required because update_gt_cputime()
313                  * can handle concurrent updates.
314                  */
315                 WRITE_ONCE(pct->timers_active, true);
316         }
317         proc_sample_cputime_atomic(&cputimer->cputime_atomic, samples);
318 }
319
320 static void __thread_group_cputime(struct task_struct *tsk, u64 *samples)
321 {
322         struct task_cputime ct;
323
324         thread_group_cputime(tsk, &ct);
325         store_samples(samples, ct.stime, ct.utime, ct.sum_exec_runtime);
326 }
327
328 /*
329  * Sample a process (thread group) clock for the given task clkid. If the
330  * group's cputime accounting is already enabled, read the atomic
331  * store. Otherwise a full update is required.  clkid is already validated.
332  */
333 static u64 cpu_clock_sample_group(const clockid_t clkid, struct task_struct *p,
334                                   bool start)
335 {
336         struct thread_group_cputimer *cputimer = &p->signal->cputimer;
337         struct posix_cputimers *pct = &p->signal->posix_cputimers;
338         u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
339
340         if (!READ_ONCE(pct->timers_active)) {
341                 if (start)
342                         thread_group_start_cputime(p, samples);
343                 else
344                         __thread_group_cputime(p, samples);
345         } else {
346                 proc_sample_cputime_atomic(&cputimer->cputime_atomic, samples);
347         }
348
349         return samples[clkid];
350 }
351
352 static int posix_cpu_clock_get(const clockid_t clock, struct timespec64 *tp)
353 {
354         const clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(clock);
355         struct task_struct *tsk;
356         u64 t;
357
358         rcu_read_lock();
359         tsk = pid_task(pid_for_clock(clock, true), clock_pid_type(clock));
360         if (!tsk) {
361                 rcu_read_unlock();
362                 return -EINVAL;
363         }
364
365         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(clock))
366                 t = cpu_clock_sample(clkid, tsk);
367         else
368                 t = cpu_clock_sample_group(clkid, tsk, false);
369         rcu_read_unlock();
370
371         *tp = ns_to_timespec64(t);
372         return 0;
373 }
374
375 /*
376  * Validate the clockid_t for a new CPU-clock timer, and initialize the timer.
377  * This is called from sys_timer_create() and do_cpu_nanosleep() with the
378  * new timer already all-zeros initialized.
379  */
380 static int posix_cpu_timer_create(struct k_itimer *new_timer)
381 {
382         static struct lock_class_key posix_cpu_timers_key;
383         struct pid *pid;
384
385         rcu_read_lock();
386         pid = pid_for_clock(new_timer->it_clock, false);
387         if (!pid) {
388                 rcu_read_unlock();
389                 return -EINVAL;
390         }
391
392         /*
393          * If posix timer expiry is handled in task work context then
394          * timer::it_lock can be taken without disabling interrupts as all
395          * other locking happens in task context. This requires a separate
396          * lock class key otherwise regular posix timer expiry would record
397          * the lock class being taken in interrupt context and generate a
398          * false positive warning.
399          */
400         if (IS_ENABLED(CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK))
401                 lockdep_set_class(&new_timer->it_lock, &posix_cpu_timers_key);
402
403         new_timer->kclock = &clock_posix_cpu;
404         timerqueue_init(&new_timer->it.cpu.node);
405         new_timer->it.cpu.pid = get_pid(pid);
406         rcu_read_unlock();
407         return 0;
408 }
409
410 static struct posix_cputimer_base *timer_base(struct k_itimer *timer,
411                                               struct task_struct *tsk)
412 {
413         int clkidx = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
414
415         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
416                 return tsk->posix_cputimers.bases + clkidx;
417         else
418                 return tsk->signal->posix_cputimers.bases + clkidx;
419 }
420
421 /*
422  * Force recalculating the base earliest expiration on the next tick.
423  * This will also re-evaluate the need to keep around the process wide
424  * cputime counter and tick dependency and eventually shut these down
425  * if necessary.
426  */
427 static void trigger_base_recalc_expires(struct k_itimer *timer,
428                                         struct task_struct *tsk)
429 {
430         struct posix_cputimer_base *base = timer_base(timer, tsk);
431
432         base->nextevt = 0;
433 }
434
435 /*
436  * Dequeue the timer and reset the base if it was its earliest expiration.
437  * It makes sure the next tick recalculates the base next expiration so we
438  * don't keep the costly process wide cputime counter around for a random
439  * amount of time, along with the tick dependency.
440  *
441  * If another timer gets queued between this and the next tick, its
442  * expiration will update the base next event if necessary on the next
443  * tick.
444  */
445 static void disarm_timer(struct k_itimer *timer, struct task_struct *p)
446 {
447         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
448         struct posix_cputimer_base *base;
449
450         if (!cpu_timer_dequeue(ctmr))
451                 return;
452
453         base = timer_base(timer, p);
454         if (cpu_timer_getexpires(ctmr) == base->nextevt)
455                 trigger_base_recalc_expires(timer, p);
456 }
457
458
459 /*
460  * Clean up a CPU-clock timer that is about to be destroyed.
461  * This is called from timer deletion with the timer already locked.
462  * If we return TIMER_RETRY, it's necessary to release the timer's lock
463  * and try again.  (This happens when the timer is in the middle of firing.)
464  */
465 static int posix_cpu_timer_del(struct k_itimer *timer)
466 {
467         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
468         struct sighand_struct *sighand;
469         struct task_struct *p;
470         unsigned long flags;
471         int ret = 0;
472
473         rcu_read_lock();
474         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
475         if (!p)
476                 goto out;
477
478         /*
479          * Protect against sighand release/switch in exit/exec and process/
480          * thread timer list entry concurrent read/writes.
481          */
482         sighand = lock_task_sighand(p, &flags);
483         if (unlikely(sighand == NULL)) {
484                 /*
485                  * This raced with the reaping of the task. The exit cleanup
486                  * should have removed this timer from the timer queue.
487                  */
488                 WARN_ON_ONCE(ctmr->head || timerqueue_node_queued(&ctmr->node));
489         } else {
490                 if (timer->it.cpu.firing)
491                         ret = TIMER_RETRY;
492                 else
493                         disarm_timer(timer, p);
494
495                 unlock_task_sighand(p, &flags);
496         }
497
498 out:
499         rcu_read_unlock();
500         if (!ret)
501                 put_pid(ctmr->pid);
502
503         return ret;
504 }
505
506 static void cleanup_timerqueue(struct timerqueue_head *head)
507 {
508         struct timerqueue_node *node;
509         struct cpu_timer *ctmr;
510
511         while ((node = timerqueue_getnext(head))) {
512                 timerqueue_del(head, node);
513                 ctmr = container_of(node, struct cpu_timer, node);
514                 ctmr->head = NULL;
515         }
516 }
517
518 /*
519  * Clean out CPU timers which are still armed when a thread exits. The
520  * timers are only removed from the list. No other updates are done. The
521  * corresponding posix timers are still accessible, but cannot be rearmed.
522  *
523  * This must be called with the siglock held.
524  */
525 static void cleanup_timers(struct posix_cputimers *pct)
526 {
527         cleanup_timerqueue(&pct->bases[CPUCLOCK_PROF].tqhead);
528         cleanup_timerqueue(&pct->bases[CPUCLOCK_VIRT].tqhead);
529         cleanup_timerqueue(&pct->bases[CPUCLOCK_SCHED].tqhead);
530 }
531
532 /*
533  * These are both called with the siglock held, when the current thread
534  * is being reaped.  When the final (leader) thread in the group is reaped,
535  * posix_cpu_timers_exit_group will be called after posix_cpu_timers_exit.
536  */
537 void posix_cpu_timers_exit(struct task_struct *tsk)
538 {
539         cleanup_timers(&tsk->posix_cputimers);
540 }
541 void posix_cpu_timers_exit_group(struct task_struct *tsk)
542 {
543         cleanup_timers(&tsk->signal->posix_cputimers);
544 }
545
546 /*
547  * Insert the timer on the appropriate list before any timers that
548  * expire later.  This must be called with the sighand lock held.
549  */
550 static void arm_timer(struct k_itimer *timer, struct task_struct *p)
551 {
552         struct posix_cputimer_base *base = timer_base(timer, p);
553         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
554         u64 newexp = cpu_timer_getexpires(ctmr);
555
556         if (!cpu_timer_enqueue(&base->tqhead, ctmr))
557                 return;
558
559         /*
560          * We are the new earliest-expiring POSIX 1.b timer, hence
561          * need to update expiration cache. Take into account that
562          * for process timers we share expiration cache with itimers
563          * and RLIMIT_CPU and for thread timers with RLIMIT_RTTIME.
564          */
565         if (newexp < base->nextevt)
566                 base->nextevt = newexp;
567
568         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
569                 tick_dep_set_task(p, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
570         else
571                 tick_dep_set_signal(p, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
572 }
573
574 /*
575  * The timer is locked, fire it and arrange for its reload.
576  */
577 static void cpu_timer_fire(struct k_itimer *timer)
578 {
579         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
580
581         if ((timer->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) == SIGEV_NONE) {
582                 /*
583                  * User don't want any signal.
584                  */
585                 cpu_timer_setexpires(ctmr, 0);
586         } else if (unlikely(timer->sigq == NULL)) {
587                 /*
588                  * This a special case for clock_nanosleep,
589                  * not a normal timer from sys_timer_create.
590                  */
591                 wake_up_process(timer->it_process);
592                 cpu_timer_setexpires(ctmr, 0);
593         } else if (!timer->it_interval) {
594                 /*
595                  * One-shot timer.  Clear it as soon as it's fired.
596                  */
597                 posix_timer_event(timer, 0);
598                 cpu_timer_setexpires(ctmr, 0);
599         } else if (posix_timer_event(timer, ++timer->it_requeue_pending)) {
600                 /*
601                  * The signal did not get queued because the signal
602                  * was ignored, so we won't get any callback to
603                  * reload the timer.  But we need to keep it
604                  * ticking in case the signal is deliverable next time.
605                  */
606                 posix_cpu_timer_rearm(timer);
607                 ++timer->it_requeue_pending;
608         }
609 }
610
611 /*
612  * Guts of sys_timer_settime for CPU timers.
613  * This is called with the timer locked and interrupts disabled.
614  * If we return TIMER_RETRY, it's necessary to release the timer's lock
615  * and try again.  (This happens when the timer is in the middle of firing.)
616  */
617 static int posix_cpu_timer_set(struct k_itimer *timer, int timer_flags,
618                                struct itimerspec64 *new, struct itimerspec64 *old)
619 {
620         clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
621         u64 old_expires, new_expires, old_incr, val;
622         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
623         struct sighand_struct *sighand;
624         struct task_struct *p;
625         unsigned long flags;
626         int ret = 0;
627
628         rcu_read_lock();
629         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
630         if (!p) {
631                 /*
632                  * If p has just been reaped, we can no
633                  * longer get any information about it at all.
634                  */
635                 rcu_read_unlock();
636                 return -ESRCH;
637         }
638
639         /*
640          * Use the to_ktime conversion because that clamps the maximum
641          * value to KTIME_MAX and avoid multiplication overflows.
642          */
643         new_expires = ktime_to_ns(timespec64_to_ktime(new->it_value));
644
645         /*
646          * Protect against sighand release/switch in exit/exec and p->cpu_timers
647          * and p->signal->cpu_timers read/write in arm_timer()
648          */
649         sighand = lock_task_sighand(p, &flags);
650         /*
651          * If p has just been reaped, we can no
652          * longer get any information about it at all.
653          */
654         if (unlikely(sighand == NULL)) {
655                 rcu_read_unlock();
656                 return -ESRCH;
657         }
658
659         /*
660          * Disarm any old timer after extracting its expiry time.
661          */
662         old_incr = timer->it_interval;
663         old_expires = cpu_timer_getexpires(ctmr);
664
665         if (unlikely(timer->it.cpu.firing)) {
666                 timer->it.cpu.firing = -1;
667                 ret = TIMER_RETRY;
668         } else {
669                 cpu_timer_dequeue(ctmr);
670         }
671
672         /*
673          * We need to sample the current value to convert the new
674          * value from to relative and absolute, and to convert the
675          * old value from absolute to relative.  To set a process
676          * timer, we need a sample to balance the thread expiry
677          * times (in arm_timer).  With an absolute time, we must
678          * check if it's already passed.  In short, we need a sample.
679          */
680         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
681                 val = cpu_clock_sample(clkid, p);
682         else
683                 val = cpu_clock_sample_group(clkid, p, true);
684
685         if (old) {
686                 if (old_expires == 0) {
687                         old->it_value.tv_sec = 0;
688                         old->it_value.tv_nsec = 0;
689                 } else {
690                         /*
691                          * Update the timer in case it has overrun already.
692                          * If it has, we'll report it as having overrun and
693                          * with the next reloaded timer already ticking,
694                          * though we are swallowing that pending
695                          * notification here to install the new setting.
696                          */
697                         u64 exp = bump_cpu_timer(timer, val);
698
699                         if (val < exp) {
700                                 old_expires = exp - val;
701                                 old->it_value = ns_to_timespec64(old_expires);
702                         } else {
703                                 old->it_value.tv_nsec = 1;
704                                 old->it_value.tv_sec = 0;
705                         }
706                 }
707         }
708
709         if (unlikely(ret)) {
710                 /*
711                  * We are colliding with the timer actually firing.
712                  * Punt after filling in the timer's old value, and
713                  * disable this firing since we are already reporting
714                  * it as an overrun (thanks to bump_cpu_timer above).
715                  */
716                 unlock_task_sighand(p, &flags);
717                 goto out;
718         }
719
720         if (new_expires != 0 && !(timer_flags & TIMER_ABSTIME)) {
721                 new_expires += val;
722         }
723
724         /*
725          * Install the new expiry time (or zero).
726          * For a timer with no notification action, we don't actually
727          * arm the timer (we'll just fake it for timer_gettime).
728          */
729         cpu_timer_setexpires(ctmr, new_expires);
730         if (new_expires != 0 && val < new_expires) {
731                 arm_timer(timer, p);
732         }
733
734         unlock_task_sighand(p, &flags);
735         /*
736          * Install the new reload setting, and
737          * set up the signal and overrun bookkeeping.
738          */
739         timer->it_interval = timespec64_to_ktime(new->it_interval);
740
741         /*
742          * This acts as a modification timestamp for the timer,
743          * so any automatic reload attempt will punt on seeing
744          * that we have reset the timer manually.
745          */
746         timer->it_requeue_pending = (timer->it_requeue_pending + 2) &
747                 ~REQUEUE_PENDING;
748         timer->it_overrun_last = 0;
749         timer->it_overrun = -1;
750
751         if (val >= new_expires) {
752                 if (new_expires != 0) {
753                         /*
754                          * The designated time already passed, so we notify
755                          * immediately, even if the thread never runs to
756                          * accumulate more time on this clock.
757                          */
758                         cpu_timer_fire(timer);
759                 }
760
761                 /*
762                  * Make sure we don't keep around the process wide cputime
763                  * counter or the tick dependency if they are not necessary.
764                  */
765                 sighand = lock_task_sighand(p, &flags);
766                 if (!sighand)
767                         goto out;
768
769                 if (!cpu_timer_queued(ctmr))
770                         trigger_base_recalc_expires(timer, p);
771
772                 unlock_task_sighand(p, &flags);
773         }
774  out:
775         rcu_read_unlock();
776         if (old)
777                 old->it_interval = ns_to_timespec64(old_incr);
778
779         return ret;
780 }
781
782 static void posix_cpu_timer_get(struct k_itimer *timer, struct itimerspec64 *itp)
783 {
784         clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
785         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
786         u64 now, expires = cpu_timer_getexpires(ctmr);
787         struct task_struct *p;
788
789         rcu_read_lock();
790         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
791         if (!p)
792                 goto out;
793
794         /*
795          * Easy part: convert the reload time.
796          */
797         itp->it_interval = ktime_to_timespec64(timer->it_interval);
798
799         if (!expires)
800                 goto out;
801
802         /*
803          * Sample the clock to take the difference with the expiry time.
804          */
805         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
806                 now = cpu_clock_sample(clkid, p);
807         else
808                 now = cpu_clock_sample_group(clkid, p, false);
809
810         if (now < expires) {
811                 itp->it_value = ns_to_timespec64(expires - now);
812         } else {
813                 /*
814                  * The timer should have expired already, but the firing
815                  * hasn't taken place yet.  Say it's just about to expire.
816                  */
817                 itp->it_value.tv_nsec = 1;
818                 itp->it_value.tv_sec = 0;
819         }
820 out:
821         rcu_read_unlock();
822 }
823
824 #define MAX_COLLECTED   20
825
826 static u64 collect_timerqueue(struct timerqueue_head *head,
827                               struct list_head *firing, u64 now)
828 {
829         struct timerqueue_node *next;
830         int i = 0;
831
832         while ((next = timerqueue_getnext(head))) {
833                 struct cpu_timer *ctmr;
834                 u64 expires;
835
836                 ctmr = container_of(next, struct cpu_timer, node);
837                 expires = cpu_timer_getexpires(ctmr);
838                 /* Limit the number of timers to expire at once */
839                 if (++i == MAX_COLLECTED || now < expires)
840                         return expires;
841
842                 ctmr->firing = 1;
843                 cpu_timer_dequeue(ctmr);
844                 list_add_tail(&ctmr->elist, firing);
845         }
846
847         return U64_MAX;
848 }
849
850 static void collect_posix_cputimers(struct posix_cputimers *pct, u64 *samples,
851                                     struct list_head *firing)
852 {
853         struct posix_cputimer_base *base = pct->bases;
854         int i;
855
856         for (i = 0; i < CPUCLOCK_MAX; i++, base++) {
857                 base->nextevt = collect_timerqueue(&base->tqhead, firing,
858                                                     samples[i]);
859         }
860 }
861
862 static inline void check_dl_overrun(struct task_struct *tsk)
863 {
864         if (tsk->dl.dl_overrun) {
865                 tsk->dl.dl_overrun = 0;
866                 __group_send_sig_info(SIGXCPU, SEND_SIG_PRIV, tsk);
867         }
868 }
869
870 static bool check_rlimit(u64 time, u64 limit, int signo, bool rt, bool hard)
871 {
872         if (time < limit)
873                 return false;
874
875         if (print_fatal_signals) {
876                 pr_info("%s Watchdog Timeout (%s): %s[%d]\n",
877                         rt ? "RT" : "CPU", hard ? "hard" : "soft",
878                         current->comm, task_pid_nr(current));
879         }
880         __group_send_sig_info(signo, SEND_SIG_PRIV, current);
881         return true;
882 }
883
884 /*
885  * Check for any per-thread CPU timers that have fired and move them off
886  * the tsk->cpu_timers[N] list onto the firing list.  Here we update the
887  * tsk->it_*_expires values to reflect the remaining thread CPU timers.
888  */
889 static void check_thread_timers(struct task_struct *tsk,
890                                 struct list_head *firing)
891 {
892         struct posix_cputimers *pct = &tsk->posix_cputimers;
893         u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
894         unsigned long soft;
895
896         if (dl_task(tsk))
897                 check_dl_overrun(tsk);
898
899         if (expiry_cache_is_inactive(pct))
900                 return;
901
902         task_sample_cputime(tsk, samples);
903         collect_posix_cputimers(pct, samples, firing);
904
905         /*
906          * Check for the special case thread timers.
907          */
908         soft = task_rlimit(tsk, RLIMIT_RTTIME);
909         if (soft != RLIM_INFINITY) {
910                 /* Task RT timeout is accounted in jiffies. RTTIME is usec */
911                 unsigned long rttime = tsk->rt.timeout * (USEC_PER_SEC / HZ);
912                 unsigned long hard = task_rlimit_max(tsk, RLIMIT_RTTIME);
913
914                 /* At the hard limit, send SIGKILL. No further action. */
915                 if (hard != RLIM_INFINITY &&
916                     check_rlimit(rttime, hard, SIGKILL, true, true))
917                         return;
918
919                 /* At the soft limit, send a SIGXCPU every second */
920                 if (check_rlimit(rttime, soft, SIGXCPU, true, false)) {
921                         soft += USEC_PER_SEC;
922                         tsk->signal->rlim[RLIMIT_RTTIME].rlim_cur = soft;
923                 }
924         }
925
926         if (expiry_cache_is_inactive(pct))
927                 tick_dep_clear_task(tsk, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
928 }
929
930 static inline void stop_process_timers(struct signal_struct *sig)
931 {
932         struct posix_cputimers *pct = &sig->posix_cputimers;
933
934         /* Turn off the active flag. This is done without locking. */
935         WRITE_ONCE(pct->timers_active, false);
936         tick_dep_clear_signal(sig, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
937 }
938
939 static void check_cpu_itimer(struct task_struct *tsk, struct cpu_itimer *it,
940                              u64 *expires, u64 cur_time, int signo)
941 {
942         if (!it->expires)
943                 return;
944
945         if (cur_time >= it->expires) {
946                 if (it->incr)
947                         it->expires += it->incr;
948                 else
949                         it->expires = 0;
950
951                 trace_itimer_expire(signo == SIGPROF ?
952                                     ITIMER_PROF : ITIMER_VIRTUAL,
953                                     task_tgid(tsk), cur_time);
954                 __group_send_sig_info(signo, SEND_SIG_PRIV, tsk);
955         }
956
957         if (it->expires && it->expires < *expires)
958                 *expires = it->expires;
959 }
960
961 /*
962  * Check for any per-thread CPU timers that have fired and move them
963  * off the tsk->*_timers list onto the firing list.  Per-thread timers
964  * have already been taken off.
965  */
966 static void check_process_timers(struct task_struct *tsk,
967                                  struct list_head *firing)
968 {
969         struct signal_struct *const sig = tsk->signal;
970         struct posix_cputimers *pct = &sig->posix_cputimers;
971         u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
972         unsigned long soft;
973
974         /*
975          * If there are no active process wide timers (POSIX 1.b, itimers,
976          * RLIMIT_CPU) nothing to check. Also skip the process wide timer
977          * processing when there is already another task handling them.
978          */
979         if (!READ_ONCE(pct->timers_active) || pct->expiry_active)
980                 return;
981
982         /*
983          * Signify that a thread is checking for process timers.
984          * Write access to this field is protected by the sighand lock.
985          */
986         pct->expiry_active = true;
987
988         /*
989          * Collect the current process totals. Group accounting is active
990          * so the sample can be taken directly.
991          */
992         proc_sample_cputime_atomic(&sig->cputimer.cputime_atomic, samples);
993         collect_posix_cputimers(pct, samples, firing);
994
995         /*
996          * Check for the special case process timers.
997          */
998         check_cpu_itimer(tsk, &sig->it[CPUCLOCK_PROF],
999                          &pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt,
1000                          samples[CPUCLOCK_PROF], SIGPROF);
1001         check_cpu_itimer(tsk, &sig->it[CPUCLOCK_VIRT],
1002                          &pct->bases[CPUCLOCK_VIRT].nextevt,
1003                          samples[CPUCLOCK_VIRT], SIGVTALRM);
1004
1005         soft = task_rlimit(tsk, RLIMIT_CPU);
1006         if (soft != RLIM_INFINITY) {
1007                 /* RLIMIT_CPU is in seconds. Samples are nanoseconds */
1008                 unsigned long hard = task_rlimit_max(tsk, RLIMIT_CPU);
1009                 u64 ptime = samples[CPUCLOCK_PROF];
1010                 u64 softns = (u64)soft * NSEC_PER_SEC;
1011                 u64 hardns = (u64)hard * NSEC_PER_SEC;
1012
1013                 /* At the hard limit, send SIGKILL. No further action. */
1014                 if (hard != RLIM_INFINITY &&
1015                     check_rlimit(ptime, hardns, SIGKILL, false, true))
1016                         return;
1017
1018                 /* At the soft limit, send a SIGXCPU every second */
1019                 if (check_rlimit(ptime, softns, SIGXCPU, false, false)) {
1020                         sig->rlim[RLIMIT_CPU].rlim_cur = soft + 1;
1021                         softns += NSEC_PER_SEC;
1022                 }
1023
1024                 /* Update the expiry cache */
1025                 if (softns < pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt)
1026                         pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt = softns;
1027         }
1028
1029         if (expiry_cache_is_inactive(pct))
1030                 stop_process_timers(sig);
1031
1032         pct->expiry_active = false;
1033 }
1034
1035 /*
1036  * This is called from the signal code (via posixtimer_rearm)
1037  * when the last timer signal was delivered and we have to reload the timer.
1038  */
1039 static void posix_cpu_timer_rearm(struct k_itimer *timer)
1040 {
1041         clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
1042         struct task_struct *p;
1043         struct sighand_struct *sighand;
1044         unsigned long flags;
1045         u64 now;
1046
1047         rcu_read_lock();
1048         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
1049         if (!p)
1050                 goto out;
1051
1052         /* Protect timer list r/w in arm_timer() */
1053         sighand = lock_task_sighand(p, &flags);
1054         if (unlikely(sighand == NULL))
1055                 goto out;
1056
1057         /*
1058          * Fetch the current sample and update the timer's expiry time.
1059          */
1060         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
1061                 now = cpu_clock_sample(clkid, p);
1062         else
1063                 now = cpu_clock_sample_group(clkid, p, true);
1064
1065         bump_cpu_timer(timer, now);
1066
1067         /*
1068          * Now re-arm for the new expiry time.
1069          */
1070         arm_timer(timer, p);
1071         unlock_task_sighand(p, &flags);
1072 out:
1073         rcu_read_unlock();
1074 }
1075
1076 /**
1077  * task_cputimers_expired - Check whether posix CPU timers are expired
1078  *
1079  * @samples:    Array of current samples for the CPUCLOCK clocks
1080  * @pct:        Pointer to a posix_cputimers container
1081  *
1082  * Returns true if any member of @samples is greater than the corresponding
1083  * member of @pct->bases[CLK].nextevt. False otherwise
1084  */
1085 static inline bool
1086 task_cputimers_expired(const u64 *samples, struct posix_cputimers *pct)
1087 {
1088         int i;
1089
1090         for (i = 0; i < CPUCLOCK_MAX; i++) {
1091                 if (samples[i] >= pct->bases[i].nextevt)
1092                         return true;
1093         }
1094         return false;
1095 }
1096
1097 /**
1098  * fastpath_timer_check - POSIX CPU timers fast path.
1099  *
1100  * @tsk:        The task (thread) being checked.
1101  *
1102  * Check the task and thread group timers.  If both are zero (there are no
1103  * timers set) return false.  Otherwise snapshot the task and thread group
1104  * timers and compare them with the corresponding expiration times.  Return
1105  * true if a timer has expired, else return false.
1106  */
1107 static inline bool fastpath_timer_check(struct task_struct *tsk)
1108 {
1109         struct posix_cputimers *pct = &tsk->posix_cputimers;
1110         struct signal_struct *sig;
1111
1112         if (!expiry_cache_is_inactive(pct)) {
1113                 u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
1114
1115                 task_sample_cputime(tsk, samples);
1116                 if (task_cputimers_expired(samples, pct))
1117                         return true;
1118         }
1119
1120         sig = tsk->signal;
1121         pct = &sig->posix_cputimers;
1122         /*
1123          * Check if thread group timers expired when timers are active and
1124          * no other thread in the group is already handling expiry for
1125          * thread group cputimers. These fields are read without the
1126          * sighand lock. However, this is fine because this is meant to be
1127          * a fastpath heuristic to determine whether we should try to
1128          * acquire the sighand lock to handle timer expiry.
1129          *
1130          * In the worst case scenario, if concurrently timers_active is set
1131          * or expiry_active is cleared, but the current thread doesn't see
1132          * the change yet, the timer checks are delayed until the next
1133          * thread in the group gets a scheduler interrupt to handle the
1134          * timer. This isn't an issue in practice because these types of
1135          * delays with signals actually getting sent are expected.
1136          */
1137         if (READ_ONCE(pct->timers_active) && !READ_ONCE(pct->expiry_active)) {
1138                 u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
1139
1140                 proc_sample_cputime_atomic(&sig->cputimer.cputime_atomic,
1141                                            samples);
1142
1143                 if (task_cputimers_expired(samples, pct))
1144                         return true;
1145         }
1146
1147         if (dl_task(tsk) && tsk->dl.dl_overrun)
1148                 return true;
1149
1150         return false;
1151 }
1152
1153 static void handle_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk);
1154
1155 #ifdef CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK
1156 static void posix_cpu_timers_work(struct callback_head *work)
1157 {
1158         handle_posix_cpu_timers(current);
1159 }
1160
1161 /*
1162  * Initialize posix CPU timers task work in init task. Out of line to
1163  * keep the callback static and to avoid header recursion hell.
1164  */
1165 void __init posix_cputimers_init_work(void)
1166 {
1167         init_task_work(&current->posix_cputimers_work.work,
1168                        posix_cpu_timers_work);
1169 }
1170
1171 /*
1172  * Note: All operations on tsk->posix_cputimer_work.scheduled happen either
1173  * in hard interrupt context or in task context with interrupts
1174  * disabled. Aside of that the writer/reader interaction is always in the
1175  * context of the current task, which means they are strict per CPU.
1176  */
1177 static inline bool posix_cpu_timers_work_scheduled(struct task_struct *tsk)
1178 {
1179         return tsk->posix_cputimers_work.scheduled;
1180 }
1181
1182 static inline void __run_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk)
1183 {
1184         if (WARN_ON_ONCE(tsk->posix_cputimers_work.scheduled))
1185                 return;
1186
1187         /* Schedule task work to actually expire the timers */
1188         tsk->posix_cputimers_work.scheduled = true;
1189         task_work_add(tsk, &tsk->posix_cputimers_work.work, TWA_RESUME);
1190 }
1191
1192 static inline bool posix_cpu_timers_enable_work(struct task_struct *tsk,
1193                                                 unsigned long start)
1194 {
1195         bool ret = true;
1196
1197         /*
1198          * On !RT kernels interrupts are disabled while collecting expired
1199          * timers, so no tick can happen and the fast path check can be
1200          * reenabled without further checks.
1201          */
1202         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT)) {
1203                 tsk->posix_cputimers_work.scheduled = false;
1204                 return true;
1205         }
1206
1207         /*
1208          * On RT enabled kernels ticks can happen while the expired timers
1209          * are collected under sighand lock. But any tick which observes
1210          * the CPUTIMERS_WORK_SCHEDULED bit set, does not run the fastpath
1211          * checks. So reenabling the tick work has do be done carefully:
1212          *
1213          * Disable interrupts and run the fast path check if jiffies have
1214          * advanced since the collecting of expired timers started. If
1215          * jiffies have not advanced or the fast path check did not find
1216          * newly expired timers, reenable the fast path check in the timer
1217          * interrupt. If there are newly expired timers, return false and
1218          * let the collection loop repeat.
1219          */
1220         local_irq_disable();
1221         if (start != jiffies && fastpath_timer_check(tsk))
1222                 ret = false;
1223         else
1224                 tsk->posix_cputimers_work.scheduled = false;
1225         local_irq_enable();
1226
1227         return ret;
1228 }
1229 #else /* CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK */
1230 static inline void __run_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk)
1231 {
1232         lockdep_posixtimer_enter();
1233         handle_posix_cpu_timers(tsk);
1234         lockdep_posixtimer_exit();
1235 }
1236
1237 static inline bool posix_cpu_timers_work_scheduled(struct task_struct *tsk)
1238 {
1239         return false;
1240 }
1241
1242 static inline bool posix_cpu_timers_enable_work(struct task_struct *tsk,
1243                                                 unsigned long start)
1244 {
1245         return true;
1246 }
1247 #endif /* CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK */
1248
1249 static void handle_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk)
1250 {
1251         struct k_itimer *timer, *next;
1252         unsigned long flags, start;
1253         LIST_HEAD(firing);
1254
1255         if (!lock_task_sighand(tsk, &flags))
1256                 return;
1257
1258         do {
1259                 /*
1260                  * On RT locking sighand lock does not disable interrupts,
1261                  * so this needs to be careful vs. ticks. Store the current
1262                  * jiffies value.
1263                  */
1264                 start = READ_ONCE(jiffies);
1265                 barrier();
1266
1267                 /*
1268                  * Here we take off tsk->signal->cpu_timers[N] and
1269                  * tsk->cpu_timers[N] all the timers that are firing, and
1270                  * put them on the firing list.
1271                  */
1272                 check_thread_timers(tsk, &firing);
1273
1274                 check_process_timers(tsk, &firing);
1275
1276                 /*
1277                  * The above timer checks have updated the expiry cache and
1278                  * because nothing can have queued or modified timers after
1279                  * sighand lock was taken above it is guaranteed to be
1280                  * consistent. So the next timer interrupt fastpath check
1281                  * will find valid data.
1282                  *
1283                  * If timer expiry runs in the timer interrupt context then
1284                  * the loop is not relevant as timers will be directly
1285                  * expired in interrupt context. The stub function below
1286                  * returns always true which allows the compiler to
1287                  * optimize the loop out.
1288                  *
1289                  * If timer expiry is deferred to task work context then
1290                  * the following rules apply:
1291                  *
1292                  * - On !RT kernels no tick can have happened on this CPU
1293                  *   after sighand lock was acquired because interrupts are
1294                  *   disabled. So reenabling task work before dropping
1295                  *   sighand lock and reenabling interrupts is race free.
1296                  *
1297                  * - On RT kernels ticks might have happened but the tick
1298                  *   work ignored posix CPU timer handling because the
1299                  *   CPUTIMERS_WORK_SCHEDULED bit is set. Reenabling work
1300                  *   must be done very carefully including a check whether
1301                  *   ticks have happened since the start of the timer
1302                  *   expiry checks. posix_cpu_timers_enable_work() takes
1303                  *   care of that and eventually lets the expiry checks
1304                  *   run again.
1305                  */
1306         } while (!posix_cpu_timers_enable_work(tsk, start));
1307
1308         /*
1309          * We must release sighand lock before taking any timer's lock.
1310          * There is a potential race with timer deletion here, as the
1311          * siglock now protects our private firing list.  We have set
1312          * the firing flag in each timer, so that a deletion attempt
1313          * that gets the timer lock before we do will give it up and
1314          * spin until we've taken care of that timer below.
1315          */
1316         unlock_task_sighand(tsk, &flags);
1317
1318         /*
1319          * Now that all the timers on our list have the firing flag,
1320          * no one will touch their list entries but us.  We'll take
1321          * each timer's lock before clearing its firing flag, so no
1322          * timer call will interfere.
1323          */
1324         list_for_each_entry_safe(timer, next, &firing, it.cpu.elist) {
1325                 int cpu_firing;
1326
1327                 /*
1328                  * spin_lock() is sufficient here even independent of the
1329                  * expiry context. If expiry happens in hard interrupt
1330                  * context it's obvious. For task work context it's safe
1331                  * because all other operations on timer::it_lock happen in
1332                  * task context (syscall or exit).
1333                  */
1334                 spin_lock(&timer->it_lock);
1335                 list_del_init(&timer->it.cpu.elist);
1336                 cpu_firing = timer->it.cpu.firing;
1337                 timer->it.cpu.firing = 0;
1338                 /*
1339                  * The firing flag is -1 if we collided with a reset
1340                  * of the timer, which already reported this
1341                  * almost-firing as an overrun.  So don't generate an event.
1342                  */
1343                 if (likely(cpu_firing >= 0))
1344                         cpu_timer_fire(timer);
1345                 spin_unlock(&timer->it_lock);
1346         }
1347 }
1348
1349 /*
1350  * This is called from the timer interrupt handler.  The irq handler has
1351  * already updated our counts.  We need to check if any timers fire now.
1352  * Interrupts are disabled.
1353  */
1354 void run_posix_cpu_timers(void)
1355 {
1356         struct task_struct *tsk = current;
1357
1358         lockdep_assert_irqs_disabled();
1359
1360         /*
1361          * If the actual expiry is deferred to task work context and the
1362          * work is already scheduled there is no point to do anything here.
1363          */
1364         if (posix_cpu_timers_work_scheduled(tsk))
1365                 return;
1366
1367         /*
1368          * The fast path checks that there are no expired thread or thread
1369          * group timers.  If that's so, just return.
1370          */
1371         if (!fastpath_timer_check(tsk))
1372                 return;
1373
1374         __run_posix_cpu_timers(tsk);
1375 }
1376
1377 /*
1378  * Set one of the process-wide special case CPU timers or RLIMIT_CPU.
1379  * The tsk->sighand->siglock must be held by the caller.
1380  */
1381 void set_process_cpu_timer(struct task_struct *tsk, unsigned int clkid,
1382                            u64 *newval, u64 *oldval)
1383 {
1384         u64 now, *nextevt;
1385
1386         if (WARN_ON_ONCE(clkid >= CPUCLOCK_SCHED))
1387                 return;
1388
1389         nextevt = &tsk->signal->posix_cputimers.bases[clkid].nextevt;
1390         now = cpu_clock_sample_group(clkid, tsk, true);
1391
1392         if (oldval) {
1393                 /*
1394                  * We are setting itimer. The *oldval is absolute and we update
1395                  * it to be relative, *newval argument is relative and we update
1396                  * it to be absolute.
1397                  */
1398                 if (*oldval) {
1399                         if (*oldval <= now) {
1400                                 /* Just about to fire. */
1401                                 *oldval = TICK_NSEC;
1402                         } else {
1403                                 *oldval -= now;
1404                         }
1405                 }
1406
1407                 *newval += now;
1408         }
1409
1410         /*
1411          * Update expiration cache if this is the earliest timer. CPUCLOCK_PROF
1412          * expiry cache is also used by RLIMIT_CPU!.
1413          */
1414         if (*newval < *nextevt)
1415                 *nextevt = *newval;
1416
1417         tick_dep_set_signal(tsk, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
1418 }
1419
1420 static int do_cpu_nanosleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1421                             const struct timespec64 *rqtp)
1422 {
1423         struct itimerspec64 it;
1424         struct k_itimer timer;
1425         u64 expires;
1426         int error;
1427
1428         /*
1429          * Set up a temporary timer and then wait for it to go off.
1430          */
1431         memset(&timer, 0, sizeof timer);
1432         spin_lock_init(&timer.it_lock);
1433         timer.it_clock = which_clock;
1434         timer.it_overrun = -1;
1435         error = posix_cpu_timer_create(&timer);
1436         timer.it_process = current;
1437
1438         if (!error) {
1439                 static struct itimerspec64 zero_it;
1440                 struct restart_block *restart;
1441
1442                 memset(&it, 0, sizeof(it));
1443                 it.it_value = *rqtp;
1444
1445                 spin_lock_irq(&timer.it_lock);
1446                 error = posix_cpu_timer_set(&timer, flags, &it, NULL);
1447                 if (error) {
1448                         spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1449                         return error;
1450                 }
1451
1452                 while (!signal_pending(current)) {
1453                         if (!cpu_timer_getexpires(&timer.it.cpu)) {
1454                                 /*
1455                                  * Our timer fired and was reset, below
1456                                  * deletion can not fail.
1457                                  */
1458                                 posix_cpu_timer_del(&timer);
1459                                 spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1460                                 return 0;
1461                         }
1462
1463                         /*
1464                          * Block until cpu_timer_fire (or a signal) wakes us.
1465                          */
1466                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1467                         spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1468                         schedule();
1469                         spin_lock_irq(&timer.it_lock);
1470                 }
1471
1472                 /*
1473                  * We were interrupted by a signal.
1474                  */
1475                 expires = cpu_timer_getexpires(&timer.it.cpu);
1476                 error = posix_cpu_timer_set(&timer, 0, &zero_it, &it);
1477                 if (!error) {
1478                         /*
1479                          * Timer is now unarmed, deletion can not fail.
1480                          */
1481                         posix_cpu_timer_del(&timer);
1482                 }
1483                 spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1484
1485                 while (error == TIMER_RETRY) {
1486                         /*
1487                          * We need to handle case when timer was or is in the
1488                          * middle of firing. In other cases we already freed
1489                          * resources.
1490                          */
1491                         spin_lock_irq(&timer.it_lock);
1492                         error = posix_cpu_timer_del(&timer);
1493                         spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1494                 }
1495
1496                 if ((it.it_value.tv_sec | it.it_value.tv_nsec) == 0) {
1497                         /*
1498                          * It actually did fire already.
1499                          */
1500                         return 0;
1501                 }
1502
1503                 error = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1504                 /*
1505                  * Report back to the user the time still remaining.
1506                  */
1507                 restart = &current->restart_block;
1508                 restart->nanosleep.expires = expires;
1509                 if (restart->nanosleep.type != TT_NONE)
1510                         error = nanosleep_copyout(restart, &it.it_value);
1511         }
1512
1513         return error;
1514 }
1515
1516 static long posix_cpu_nsleep_restart(struct restart_block *restart_block);
1517
1518 static int posix_cpu_nsleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1519                             const struct timespec64 *rqtp)
1520 {
1521         struct restart_block *restart_block = &current->restart_block;
1522         int error;
1523
1524         /*
1525          * Diagnose required errors first.
1526          */
1527         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(which_clock) &&
1528             (CPUCLOCK_PID(which_clock) == 0 ||
1529              CPUCLOCK_PID(which_clock) == task_pid_vnr(current)))
1530                 return -EINVAL;
1531
1532         error = do_cpu_nanosleep(which_clock, flags, rqtp);
1533
1534         if (error == -ERESTART_RESTARTBLOCK) {
1535
1536                 if (flags & TIMER_ABSTIME)
1537                         return -ERESTARTNOHAND;
1538
1539                 restart_block->nanosleep.clockid = which_clock;
1540                 set_restart_fn(restart_block, posix_cpu_nsleep_restart);
1541         }
1542         return error;
1543 }
1544
1545 static long posix_cpu_nsleep_restart(struct restart_block *restart_block)
1546 {
1547         clockid_t which_clock = restart_block->nanosleep.clockid;
1548         struct timespec64 t;
1549
1550         t = ns_to_timespec64(restart_block->nanosleep.expires);
1551
1552         return do_cpu_nanosleep(which_clock, TIMER_ABSTIME, &t);
1553 }
1554
1555 #define PROCESS_CLOCK   make_process_cpuclock(0, CPUCLOCK_SCHED)
1556 #define THREAD_CLOCK    make_thread_cpuclock(0, CPUCLOCK_SCHED)
1557
1558 static int process_cpu_clock_getres(const clockid_t which_clock,
1559                                     struct timespec64 *tp)
1560 {
1561         return posix_cpu_clock_getres(PROCESS_CLOCK, tp);
1562 }
1563 static int process_cpu_clock_get(const clockid_t which_clock,
1564                                  struct timespec64 *tp)
1565 {
1566         return posix_cpu_clock_get(PROCESS_CLOCK, tp);
1567 }
1568 static int process_cpu_timer_create(struct k_itimer *timer)
1569 {
1570         timer->it_clock = PROCESS_CLOCK;
1571         return posix_cpu_timer_create(timer);
1572 }
1573 static int process_cpu_nsleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1574                               const struct timespec64 *rqtp)
1575 {
1576         return posix_cpu_nsleep(PROCESS_CLOCK, flags, rqtp);
1577 }
1578 static int thread_cpu_clock_getres(const clockid_t which_clock,
1579                                    struct timespec64 *tp)
1580 {
1581         return posix_cpu_clock_getres(THREAD_CLOCK, tp);
1582 }
1583 static int thread_cpu_clock_get(const clockid_t which_clock,
1584                                 struct timespec64 *tp)
1585 {
1586         return posix_cpu_clock_get(THREAD_CLOCK, tp);
1587 }
1588 static int thread_cpu_timer_create(struct k_itimer *timer)
1589 {
1590         timer->it_clock = THREAD_CLOCK;
1591         return posix_cpu_timer_create(timer);
1592 }
1593
1594 const struct k_clock clock_posix_cpu = {
1595         .clock_getres           = posix_cpu_clock_getres,
1596         .clock_set              = posix_cpu_clock_set,
1597         .clock_get_timespec     = posix_cpu_clock_get,
1598         .timer_create           = posix_cpu_timer_create,
1599         .nsleep                 = posix_cpu_nsleep,
1600         .timer_set              = posix_cpu_timer_set,
1601         .timer_del              = posix_cpu_timer_del,
1602         .timer_get              = posix_cpu_timer_get,
1603         .timer_rearm            = posix_cpu_timer_rearm,
1604 };
1605
1606 const struct k_clock clock_process = {
1607         .clock_getres           = process_cpu_clock_getres,
1608         .clock_get_timespec     = process_cpu_clock_get,
1609         .timer_create           = process_cpu_timer_create,
1610         .nsleep                 = process_cpu_nsleep,
1611 };
1612
1613 const struct k_clock clock_thread = {
1614         .clock_getres           = thread_cpu_clock_getres,
1615         .clock_get_timespec     = thread_cpu_clock_get,
1616         .timer_create           = thread_cpu_timer_create,
1617 };