kernel/time/time.c

   1 /*
   2  *  linux/kernel/time.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   5  *
   6  *  This file contains the interface functions for the various
   7  *  time related system calls: time, stime, gettimeofday, settimeofday,
   8  *                             adjtime
   9  */
  10 /*
  11  * Modification history kernel/time.c
  12  *
  13  * 1993-09-02    Philip Gladstone
  14  *      Created file with time related functions from sched/core.c and adjtimex()
  15  * 1993-10-08    Torsten Duwe
  16  *      adjtime interface update and CMOS clock write code
  17  * 1995-08-13    Torsten Duwe
  18  *      kernel PLL updated to 1994-12-13 specs (rfc-1589)
  19  * 1999-01-16    Ulrich Windl
  20  *      Introduced error checking for many cases in adjtimex().
  21  *      Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
  22  *      "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
  23  *      Allow time_constant larger than MAXTC(6) for NTP v4 (MAXTC == 10)
  24  *      (Even though the technical memorandum forbids it)
  25  * 2004-07-14    Christoph Lameter
  26  *      Added getnstimeofday to allow the posix timer functions to return
  27  *      with nanosecond accuracy
  28  */
  29
  30 #include <linux/export.h>
  31 #include <linux/kernel.h>
  32 #include <linux/timex.h>
  33 #include <linux/capability.h>
  34 #include <linux/timekeeper_internal.h>
  35 #include <linux/errno.h>
  36 #include <linux/syscalls.h>
  37 #include <linux/security.h>
  38 #include <linux/fs.h>
  39 #include <linux/math64.h>
  40 #include <linux/ptrace.h>
  41
  42 #include <linux/uaccess.h>
  43 #include <linux/compat.h>
  44 #include <asm/unistd.h>
  45
  46 #include <generated/timeconst.h>
  47 #include "timekeeping.h"
  48
  49 /*
  50  * The timezone where the local system is located.  Used as a default by some
  51  * programs who obtain this value by using gettimeofday.
  52  */
  53 struct timezone sys_tz;
  54
  55 EXPORT_SYMBOL(sys_tz);
  56
  57 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_TIME
  58
  59 /*
  60  * sys_time() can be implemented in user-level using
  61  * sys_gettimeofday().  Is this for backwards compatibility?  If so,
  62  * why not move it into the appropriate arch directory (for those
  63  * architectures that need it).
  64  */
  65 SYSCALL_DEFINE1(time, time_t __user *, tloc)
  66 {
  67         time_t i = get_seconds();
  68
  69         if (tloc) {
  70                 if (put_user(i,tloc))
  71                         return -EFAULT;
  72         }
  73         force_successful_syscall_return();
  74         return i;
  75 }
  76
  77 /*
  78  * sys_stime() can be implemented in user-level using
  79  * sys_settimeofday().  Is this for backwards compatibility?  If so,
  80  * why not move it into the appropriate arch directory (for those
  81  * architectures that need it).
  82  */
  83
  84 SYSCALL_DEFINE1(stime, time_t __user *, tptr)
  85 {
  86         struct timespec64 tv;
  87         int err;
  88
  89         if (get_user(tv.tv_sec, tptr))
  90                 return -EFAULT;
  91
  92         tv.tv_nsec = 0;
  93
  94         err = security_settime64(&tv, NULL);
  95         if (err)
  96                 return err;
  97
  98         do_settimeofday64(&tv);
  99         return 0;
 100 }
 101
 102 #endif /* __ARCH_WANT_SYS_TIME */
 103
 104 #ifdef CONFIG_COMPAT
 105 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_TIME
 106
 107 /* compat_time_t is a 32 bit "long" and needs to get converted. */
 108 COMPAT_SYSCALL_DEFINE1(time, compat_time_t __user *, tloc)
 109 {
 110         struct timeval tv;
 111         compat_time_t i;
 112
 113         do_gettimeofday(&tv);
 114         i = tv.tv_sec;
 115
 116         if (tloc) {
 117                 if (put_user(i,tloc))
 118                         return -EFAULT;
 119         }
 120         force_successful_syscall_return();
 121         return i;
 122 }
 123
 124 COMPAT_SYSCALL_DEFINE1(stime, compat_time_t __user *, tptr)
 125 {
 126         struct timespec64 tv;
 127         int err;
 128
 129         if (get_user(tv.tv_sec, tptr))
 130                 return -EFAULT;
 131
 132         tv.tv_nsec = 0;
 133
 134         err = security_settime64(&tv, NULL);
 135         if (err)
 136                 return err;
 137
 138         do_settimeofday64(&tv);
 139         return 0;
 140 }
 141
 142 #endif /* __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_TIME */
 143 #endif
 144
 145 SYSCALL_DEFINE2(gettimeofday, struct timeval __user *, tv,
 146                 struct timezone __user *, tz)
 147 {
 148         if (likely(tv != NULL)) {
 149                 struct timeval ktv;
 150                 do_gettimeofday(&ktv);
 151                 if (copy_to_user(tv, &ktv, sizeof(ktv)))
 152                         return -EFAULT;
 153         }
 154         if (unlikely(tz != NULL)) {
 155                 if (copy_to_user(tz, &sys_tz, sizeof(sys_tz)))
 156                         return -EFAULT;
 157         }
 158         return 0;
 159 }
 160
 161 /*
 162  * In case for some reason the CMOS clock has not already been running
 163  * in UTC, but in some local time: The first time we set the timezone,
 164  * we will warp the clock so that it is ticking UTC time instead of
 165  * local time. Presumably, if someone is setting the timezone then we
 166  * are running in an environment where the programs understand about
 167  * timezones. This should be done at boot time in the /etc/rc script,
 168  * as soon as possible, so that the clock can be set right. Otherwise,
 169  * various programs will get confused when the clock gets warped.
 170  */
 171
 172 int do_sys_settimeofday64(const struct timespec64 *tv, const struct timezone *tz)
 173 {
 174         static int firsttime = 1;
 175         int error = 0;
 176
 177         if (tv && !timespec64_valid(tv))
 178                 return -EINVAL;
 179
 180         error = security_settime64(tv, tz);
 181         if (error)
 182                 return error;
 183
 184         if (tz) {
 185                 /* Verify we're witin the +-15 hrs range */
 186                 if (tz->tz_minuteswest > 15*60 || tz->tz_minuteswest < -15*60)
 187                         return -EINVAL;
 188
 189                 sys_tz = *tz;
 190                 update_vsyscall_tz();
 191                 if (firsttime) {
 192                         firsttime = 0;
 193                         if (!tv)
 194                                 timekeeping_warp_clock();
 195                 }
 196         }
 197         if (tv)
 198                 return do_settimeofday64(tv);
 199         return 0;
 200 }
 201
 202 SYSCALL_DEFINE2(settimeofday, struct timeval __user *, tv,
 203                 struct timezone __user *, tz)
 204 {
 205         struct timespec64 new_ts;
 206         struct timeval user_tv;
 207         struct timezone new_tz;
 208
 209         if (tv) {
 210                 if (copy_from_user(&user_tv, tv, sizeof(*tv)))
 211                         return -EFAULT;
 212
 213                 if (!timeval_valid(&user_tv))
 214                         return -EINVAL;
 215
 216                 new_ts.tv_sec = user_tv.tv_sec;
 217                 new_ts.tv_nsec = user_tv.tv_usec * NSEC_PER_USEC;
 218         }
 219         if (tz) {
 220                 if (copy_from_user(&new_tz, tz, sizeof(*tz)))
 221                         return -EFAULT;
 222         }
 223
 224         return do_sys_settimeofday64(tv ? &new_ts : NULL, tz ? &new_tz : NULL);
 225 }
 226
 227 #ifdef CONFIG_COMPAT
 228 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(gettimeofday, struct compat_timeval __user *, tv,
 229                        struct timezone __user *, tz)
 230 {
 231         if (tv) {
 232                 struct timeval ktv;
 233
 234                 do_gettimeofday(&ktv);
 235                 if (compat_put_timeval(&ktv, tv))
 236                         return -EFAULT;
 237         }
 238         if (tz) {
 239                 if (copy_to_user(tz, &sys_tz, sizeof(sys_tz)))
 240                         return -EFAULT;
 241         }
 242
 243         return 0;
 244 }
 245
 246 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(settimeofday, struct compat_timeval __user *, tv,
 247                        struct timezone __user *, tz)
 248 {
 249         struct timespec64 new_ts;
 250         struct timeval user_tv;
 251         struct timezone new_tz;
 252
 253         if (tv) {
 254                 if (compat_get_timeval(&user_tv, tv))
 255                         return -EFAULT;
 256                 new_ts.tv_sec = user_tv.tv_sec;
 257                 new_ts.tv_nsec = user_tv.tv_usec * 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 SYSCALL_DEFINE1(adjtimex, struct timex __user *, txc_p)
 269 {
 270         struct timex txc;               /* Local copy of parameter */
 271         int ret;
 272
 273         /* Copy the user data space into the kernel copy
 274          * structure. But bear in mind that the structures
 275          * may change
 276          */
 277         if (copy_from_user(&txc, txc_p, sizeof(struct timex)))
 278                 return -EFAULT;
 279         ret = do_adjtimex(&txc);
 280         return copy_to_user(txc_p, &txc, sizeof(struct timex)) ? -EFAULT : ret;
 281 }
 282
 283 #ifdef CONFIG_COMPAT
 284
 285 COMPAT_SYSCALL_DEFINE1(adjtimex, struct compat_timex __user *, utp)
 286 {
 287         struct timex txc;
 288         int err, ret;
 289
 290         err = compat_get_timex(&txc, utp);
 291         if (err)
 292                 return err;
 293
 294         ret = do_adjtimex(&txc);
 295
 296         err = compat_put_timex(utp, &txc);
 297         if (err)
 298                 return err;
 299
 300         return ret;
 301 }
 302 #endif
 303
 304 /*
 305  * Convert jiffies to milliseconds and back.
 306  *
 307  * Avoid unnecessary multiplications/divisions in the
 308  * two most common HZ cases:
 309  */
 310 unsigned int jiffies_to_msecs(const unsigned long j)
 311 {
 312 #if HZ <= MSEC_PER_SEC && !(MSEC_PER_SEC % HZ)
 313         return (MSEC_PER_SEC / HZ) * j;
 314 #elif HZ > MSEC_PER_SEC && !(HZ % MSEC_PER_SEC)
 315         return (j + (HZ / MSEC_PER_SEC) - 1)/(HZ / MSEC_PER_SEC);
 316 #else
 317 # if BITS_PER_LONG == 32
 318         return (HZ_TO_MSEC_MUL32 * j + (1ULL << HZ_TO_MSEC_SHR32) - 1) >>
 319                HZ_TO_MSEC_SHR32;
 320 # else
 321         return DIV_ROUND_UP(j * HZ_TO_MSEC_NUM, HZ_TO_MSEC_DEN);
 322 # endif
 323 #endif
 324 }
 325 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_msecs);
 326
 327 unsigned int jiffies_to_usecs(const unsigned long j)
 328 {
 329         /*
 330          * Hz usually doesn't go much further MSEC_PER_SEC.
 331          * jiffies_to_usecs() and usecs_to_jiffies() depend on that.
 332          */
 333         BUILD_BUG_ON(HZ > USEC_PER_SEC);
 334
 335 #if !(USEC_PER_SEC % HZ)
 336         return (USEC_PER_SEC / HZ) * j;
 337 #else
 338 # if BITS_PER_LONG == 32
 339         return (HZ_TO_USEC_MUL32 * j) >> HZ_TO_USEC_SHR32;
 340 # else
 341         return (j * HZ_TO_USEC_NUM) / HZ_TO_USEC_DEN;
 342 # endif
 343 #endif
 344 }
 345 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_usecs);
 346
 347 /**
 348  * timespec_trunc - Truncate timespec to a granularity
 349  * @t: Timespec
 350  * @gran: Granularity in ns.
 351  *
 352  * Truncate a timespec to a granularity. Always rounds down. gran must
 353  * not be 0 nor greater than a second (NSEC_PER_SEC, or 10^9 ns).
 354  */
 355 struct timespec timespec_trunc(struct timespec t, unsigned gran)
 356 {
 357         /* Avoid division in the common cases 1 ns and 1 s. */
 358         if (gran == 1) {
 359                 /* nothing */
 360         } else if (gran == NSEC_PER_SEC) {
 361                 t.tv_nsec = 0;
 362         } else if (gran > 1 && gran < NSEC_PER_SEC) {
 363                 t.tv_nsec -= t.tv_nsec % gran;
 364         } else {
 365                 WARN(1, "illegal file time granularity: %u", gran);
 366         }
 367         return t;
 368 }
 369 EXPORT_SYMBOL(timespec_trunc);
 370
 371 /*
 372  * mktime64 - Converts date to seconds.
 373  * Converts Gregorian date to seconds since 1970-01-01 00:00:00.
 374  * Assumes input in normal date format, i.e. 1980-12-31 23:59:59
 375  * => year=1980, mon=12, day=31, hour=23, min=59, sec=59.
 376  *
 377  * [For the Julian calendar (which was used in Russia before 1917,
 378  * Britain & colonies before 1752, anywhere else before 1582,
 379  * and is still in use by some communities) leave out the
 380  * -year/100+year/400 terms, and add 10.]
 381  *
 382  * This algorithm was first published by Gauss (I think).
 383  *
 384  * A leap second can be indicated by calling this function with sec as
 385  * 60 (allowable under ISO 8601).  The leap second is treated the same
 386  * as the following second since they don't exist in UNIX time.
 387  *
 388  * An encoding of midnight at the end of the day as 24:00:00 - ie. midnight
 389  * tomorrow - (allowable under ISO 8601) is supported.
 390  */
 391 time64_t mktime64(const unsigned int year0, const unsigned int mon0,
 392                 const unsigned int day, const unsigned int hour,
 393                 const unsigned int min, const unsigned int sec)
 394 {
 395         unsigned int mon = mon0, year = year0;
 396
 397         /* 1..12 -> 11,12,1..10 */
 398         if (0 >= (int) (mon -= 2)) {
 399                 mon += 12;      /* Puts Feb last since it has leap day */
 400                 year -= 1;
 401         }
 402
 403         return ((((time64_t)
 404                   (year/4 - year/100 + year/400 + 367*mon/12 + day) +
 405                   year*365 - 719499
 406             )*24 + hour /* now have hours - midnight tomorrow handled here */
 407           )*60 + min /* now have minutes */
 408         )*60 + sec; /* finally seconds */
 409 }
 410 EXPORT_SYMBOL(mktime64);
 411
 412 /**
 413  * set_normalized_timespec - set timespec sec and nsec parts and normalize
 414  *
 415  * @ts:         pointer to timespec variable to be set
 416  * @sec:        seconds to set
 417  * @nsec:       nanoseconds to set
 418  *
 419  * Set seconds and nanoseconds field of a timespec variable and
 420  * normalize to the timespec storage format
 421  *
 422  * Note: The tv_nsec part is always in the range of
 423  *      0 <= tv_nsec < NSEC_PER_SEC
 424  * For negative values only the tv_sec field is negative !
 425  */
 426 void set_normalized_timespec(struct timespec *ts, time_t sec, s64 nsec)
 427 {
 428         while (nsec >= NSEC_PER_SEC) {
 429                 /*
 430                  * The following asm() prevents the compiler from
 431                  * optimising this loop into a modulo operation. See
 432                  * also __iter_div_u64_rem() in include/linux/time.h
 433                  */
 434                 asm("" : "+rm"(nsec));
 435                 nsec -= NSEC_PER_SEC;
 436                 ++sec;
 437         }
 438         while (nsec < 0) {
 439                 asm("" : "+rm"(nsec));
 440                 nsec += NSEC_PER_SEC;
 441                 --sec;
 442         }
 443         ts->tv_sec = sec;
 444         ts->tv_nsec = nsec;
 445 }
 446 EXPORT_SYMBOL(set_normalized_timespec);
 447
 448 /**
 449  * ns_to_timespec - Convert nanoseconds to timespec
 450  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 451  *
 452  * Returns the timespec representation of the nsec parameter.
 453  */
 454 struct timespec ns_to_timespec(const s64 nsec)
 455 {
 456         struct timespec ts;
 457         s32 rem;
 458
 459         if (!nsec)
 460                 return (struct timespec) {0, 0};
 461
 462         ts.tv_sec = div_s64_rem(nsec, NSEC_PER_SEC, &rem);
 463         if (unlikely(rem < 0)) {
 464                 ts.tv_sec--;
 465                 rem += NSEC_PER_SEC;
 466         }
 467         ts.tv_nsec = rem;
 468
 469         return ts;
 470 }
 471 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timespec);
 472
 473 /**
 474  * ns_to_timeval - Convert nanoseconds to timeval
 475  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 476  *
 477  * Returns the timeval representation of the nsec parameter.
 478  */
 479 struct timeval ns_to_timeval(const s64 nsec)
 480 {
 481         struct timespec ts = ns_to_timespec(nsec);
 482         struct timeval tv;
 483
 484         tv.tv_sec = ts.tv_sec;
 485         tv.tv_usec = (suseconds_t) ts.tv_nsec / 1000;
 486
 487         return tv;
 488 }
 489 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timeval);
 490
 491 struct __kernel_old_timeval ns_to_kernel_old_timeval(const s64 nsec)
 492 {
 493         struct timespec64 ts = ns_to_timespec64(nsec);
 494         struct __kernel_old_timeval tv;
 495
 496         tv.tv_sec = ts.tv_sec;
 497         tv.tv_usec = (suseconds_t)ts.tv_nsec / 1000;
 498
 499         return tv;
 500 }
 501 EXPORT_SYMBOL(ns_to_kernel_old_timeval);
 502
 503 /**
 504  * set_normalized_timespec - set timespec sec and nsec parts and normalize
 505  *
 506  * @ts:         pointer to timespec variable to be set
 507  * @sec:        seconds to set
 508  * @nsec:       nanoseconds to set
 509  *
 510  * Set seconds and nanoseconds field of a timespec variable and
 511  * normalize to the timespec storage format
 512  *
 513  * Note: The tv_nsec part is always in the range of
 514  *      0 <= tv_nsec < NSEC_PER_SEC
 515  * For negative values only the tv_sec field is negative !
 516  */
 517 void set_normalized_timespec64(struct timespec64 *ts, time64_t sec, s64 nsec)
 518 {
 519         while (nsec >= NSEC_PER_SEC) {
 520                 /*
 521                  * The following asm() prevents the compiler from
 522                  * optimising this loop into a modulo operation. See
 523                  * also __iter_div_u64_rem() in include/linux/time.h
 524                  */
 525                 asm("" : "+rm"(nsec));
 526                 nsec -= NSEC_PER_SEC;
 527                 ++sec;
 528         }
 529         while (nsec < 0) {
 530                 asm("" : "+rm"(nsec));
 531                 nsec += NSEC_PER_SEC;
 532                 --sec;
 533         }
 534         ts->tv_sec = sec;
 535         ts->tv_nsec = nsec;
 536 }
 537 EXPORT_SYMBOL(set_normalized_timespec64);
 538
 539 /**
 540  * ns_to_timespec64 - Convert nanoseconds to timespec64
 541  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 542  *
 543  * Returns the timespec64 representation of the nsec parameter.
 544  */
 545 struct timespec64 ns_to_timespec64(const s64 nsec)
 546 {
 547         struct timespec64 ts;
 548         s32 rem;
 549
 550         if (!nsec)
 551                 return (struct timespec64) {0, 0};
 552
 553         ts.tv_sec = div_s64_rem(nsec, NSEC_PER_SEC, &rem);
 554         if (unlikely(rem < 0)) {
 555                 ts.tv_sec--;
 556                 rem += NSEC_PER_SEC;
 557         }
 558         ts.tv_nsec = rem;
 559
 560         return ts;
 561 }
 562 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timespec64);
 563
 564 /**
 565  * msecs_to_jiffies: - convert milliseconds to jiffies
 566  * @m:  time in milliseconds
 567  *
 568  * conversion is done as follows:
 569  *
 570  * - negative values mean 'infinite timeout' (MAX_JIFFY_OFFSET)
 571  *
 572  * - 'too large' values [that would result in larger than
 573  *   MAX_JIFFY_OFFSET values] mean 'infinite timeout' too.
 574  *
 575  * - all other values are converted to jiffies by either multiplying
 576  *   the input value by a factor or dividing it with a factor and
 577  *   handling any 32-bit overflows.
 578  *   for the details see __msecs_to_jiffies()
 579  *
 580  * msecs_to_jiffies() checks for the passed in value being a constant
 581  * via __builtin_constant_p() allowing gcc to eliminate most of the
 582  * code, __msecs_to_jiffies() is called if the value passed does not
 583  * allow constant folding and the actual conversion must be done at
 584  * runtime.
 585  * the _msecs_to_jiffies helpers are the HZ dependent conversion
 586  * routines found in include/linux/jiffies.h
 587  */
 588 unsigned long __msecs_to_jiffies(const unsigned int m)
 589 {
 590         /*
 591          * Negative value, means infinite timeout:
 592          */
 593         if ((int)m < 0)
 594                 return MAX_JIFFY_OFFSET;
 595         return _msecs_to_jiffies(m);
 596 }
 597 EXPORT_SYMBOL(__msecs_to_jiffies);
 598
 599 unsigned long __usecs_to_jiffies(const unsigned int u)
 600 {
 601         if (u > jiffies_to_usecs(MAX_JIFFY_OFFSET))
 602                 return MAX_JIFFY_OFFSET;
 603         return _usecs_to_jiffies(u);
 604 }
 605 EXPORT_SYMBOL(__usecs_to_jiffies);
 606
 607 /*
 608  * The TICK_NSEC - 1 rounds up the value to the next resolution.  Note
 609  * that a remainder subtract here would not do the right thing as the
 610  * resolution values don't fall on second boundries.  I.e. the line:
 611  * nsec -= nsec % TICK_NSEC; is NOT a correct resolution rounding.
 612  * Note that due to the small error in the multiplier here, this
 613  * rounding is incorrect for sufficiently large values of tv_nsec, but
 614  * well formed timespecs should have tv_nsec < NSEC_PER_SEC, so we're
 615  * OK.
 616  *
 617  * Rather, we just shift the bits off the right.
 618  *
 619  * The >> (NSEC_JIFFIE_SC - SEC_JIFFIE_SC) converts the scaled nsec
 620  * value to a scaled second value.
 621  */
 622 static unsigned long
 623 __timespec64_to_jiffies(u64 sec, long nsec)
 624 {
 625         nsec = nsec + TICK_NSEC - 1;
 626
 627         if (sec >= MAX_SEC_IN_JIFFIES){
 628                 sec = MAX_SEC_IN_JIFFIES;
 629                 nsec = 0;
 630         }
 631         return ((sec * SEC_CONVERSION) +
 632                 (((u64)nsec * NSEC_CONVERSION) >>
 633                  (NSEC_JIFFIE_SC - SEC_JIFFIE_SC))) >> SEC_JIFFIE_SC;
 634
 635 }
 636
 637 static unsigned long
 638 __timespec_to_jiffies(unsigned long sec, long nsec)
 639 {
 640         return __timespec64_to_jiffies((u64)sec, nsec);
 641 }
 642
 643 unsigned long
 644 timespec64_to_jiffies(const struct timespec64 *value)
 645 {
 646         return __timespec64_to_jiffies(value->tv_sec, value->tv_nsec);
 647 }
 648 EXPORT_SYMBOL(timespec64_to_jiffies);
 649
 650 void
 651 jiffies_to_timespec64(const unsigned long jiffies, struct timespec64 *value)
 652 {
 653         /*
 654          * Convert jiffies to nanoseconds and separate with
 655          * one divide.
 656          */
 657         u32 rem;
 658         value->tv_sec = div_u64_rem((u64)jiffies * TICK_NSEC,
 659                                     NSEC_PER_SEC, &rem);
 660         value->tv_nsec = rem;
 661 }
 662 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_timespec64);
 663
 664 /*
 665  * We could use a similar algorithm to timespec_to_jiffies (with a
 666  * different multiplier for usec instead of nsec). But this has a
 667  * problem with rounding: we can't exactly add TICK_NSEC - 1 to the
 668  * usec value, since it's not necessarily integral.
 669  *
 670  * We could instead round in the intermediate scaled representation
 671  * (i.e. in units of 1/2^(large scale) jiffies) but that's also
 672  * perilous: the scaling introduces a small positive error, which
 673  * combined with a division-rounding-upward (i.e. adding 2^(scale) - 1
 674  * units to the intermediate before shifting) leads to accidental
 675  * overflow and overestimates.
 676  *
 677  * At the cost of one additional multiplication by a constant, just
 678  * use the timespec implementation.
 679  */
 680 unsigned long
 681 timeval_to_jiffies(const struct timeval *value)
 682 {
 683         return __timespec_to_jiffies(value->tv_sec,
 684                                      value->tv_usec * NSEC_PER_USEC);
 685 }
 686 EXPORT_SYMBOL(timeval_to_jiffies);
 687
 688 void jiffies_to_timeval(const unsigned long jiffies, struct timeval *value)
 689 {
 690         /*
 691          * Convert jiffies to nanoseconds and separate with
 692          * one divide.
 693          */
 694         u32 rem;
 695
 696         value->tv_sec = div_u64_rem((u64)jiffies * TICK_NSEC,
 697                                     NSEC_PER_SEC, &rem);
 698         value->tv_usec = rem / NSEC_PER_USEC;
 699 }
 700 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_timeval);
 701
 702 /*
 703  * Convert jiffies/jiffies_64 to clock_t and back.
 704  */
 705 clock_t jiffies_to_clock_t(unsigned long x)
 706 {
 707 #if (TICK_NSEC % (NSEC_PER_SEC / USER_HZ)) == 0
 708 # if HZ < USER_HZ
 709         return x * (USER_HZ / HZ);
 710 # else
 711         return x / (HZ / USER_HZ);
 712 # endif
 713 #else
 714         return div_u64((u64)x * TICK_NSEC, NSEC_PER_SEC / USER_HZ);
 715 #endif
 716 }
 717 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_clock_t);
 718
 719 unsigned long clock_t_to_jiffies(unsigned long x)
 720 {
 721 #if (HZ % USER_HZ)==0
 722         if (x >= ~0UL / (HZ / USER_HZ))
 723                 return ~0UL;
 724         return x * (HZ / USER_HZ);
 725 #else
 726         /* Don't worry about loss of precision here .. */
 727         if (x >= ~0UL / HZ * USER_HZ)
 728                 return ~0UL;
 729
 730         /* .. but do try to contain it here */
 731         return div_u64((u64)x * HZ, USER_HZ);
 732 #endif
 733 }
 734 EXPORT_SYMBOL(clock_t_to_jiffies);
 735
 736 u64 jiffies_64_to_clock_t(u64 x)
 737 {
 738 #if (TICK_NSEC % (NSEC_PER_SEC / USER_HZ)) == 0
 739 # if HZ < USER_HZ
 740         x = div_u64(x * USER_HZ, HZ);
 741 # elif HZ > USER_HZ
 742         x = div_u64(x, HZ / USER_HZ);
 743 # else
 744         /* Nothing to do */
 745 # endif
 746 #else
 747         /*
 748          * There are better ways that don't overflow early,
 749          * but even this doesn't overflow in hundreds of years
 750          * in 64 bits, so..
 751          */
 752         x = div_u64(x * TICK_NSEC, (NSEC_PER_SEC / USER_HZ));
 753 #endif
 754         return x;
 755 }
 756 EXPORT_SYMBOL(jiffies_64_to_clock_t);
 757
 758 u64 nsec_to_clock_t(u64 x)
 759 {
 760 #if (NSEC_PER_SEC % USER_HZ) == 0
 761         return div_u64(x, NSEC_PER_SEC / USER_HZ);
 762 #elif (USER_HZ % 512) == 0
 763         return div_u64(x * USER_HZ / 512, NSEC_PER_SEC / 512);
 764 #else
 765         /*
 766          * max relative error 5.7e-8 (1.8s per year) for USER_HZ <= 1024,
 767          * overflow after 64.99 years.
 768          * exact for HZ=60, 72, 90, 120, 144, 180, 300, 600, 900, ...
 769          */
 770         return div_u64(x * 9, (9ull * NSEC_PER_SEC + (USER_HZ / 2)) / USER_HZ);
 771 #endif
 772 }
 773
 774 u64 jiffies64_to_nsecs(u64 j)
 775 {
 776 #if !(NSEC_PER_SEC % HZ)
 777         return (NSEC_PER_SEC / HZ) * j;
 778 # else
 779         return div_u64(j * HZ_TO_NSEC_NUM, HZ_TO_NSEC_DEN);
 780 #endif
 781 }
 782 EXPORT_SYMBOL(jiffies64_to_nsecs);
 783
 784 /**
 785  * nsecs_to_jiffies64 - Convert nsecs in u64 to jiffies64
 786  *
 787  * @n:  nsecs in u64
 788  *
 789  * Unlike {m,u}secs_to_jiffies, type of input is not unsigned int but u64.
 790  * And this doesn't return MAX_JIFFY_OFFSET since this function is designed
 791  * for scheduler, not for use in device drivers to calculate timeout value.
 792  *
 793  * note:
 794  *   NSEC_PER_SEC = 10^9 = (5^9 * 2^9) = (1953125 * 512)
 795  *   ULLONG_MAX ns = 18446744073.709551615 secs = about 584 years
 796  */
 797 u64 nsecs_to_jiffies64(u64 n)
 798 {
 799 #if (NSEC_PER_SEC % HZ) == 0
 800         /* Common case, HZ = 100, 128, 200, 250, 256, 500, 512, 1000 etc. */
 801         return div_u64(n, NSEC_PER_SEC / HZ);
 802 #elif (HZ % 512) == 0
 803         /* overflow after 292 years if HZ = 1024 */
 804         return div_u64(n * HZ / 512, NSEC_PER_SEC / 512);
 805 #else
 806         /*
 807          * Generic case - optimized for cases where HZ is a multiple of 3.
 808          * overflow after 64.99 years, exact for HZ = 60, 72, 90, 120 etc.
 809          */
 810         return div_u64(n * 9, (9ull * NSEC_PER_SEC + HZ / 2) / HZ);
 811 #endif
 812 }
 813 EXPORT_SYMBOL(nsecs_to_jiffies64);
 814
 815 /**
 816  * nsecs_to_jiffies - Convert nsecs in u64 to jiffies
 817  *
 818  * @n:  nsecs in u64
 819  *
 820  * Unlike {m,u}secs_to_jiffies, type of input is not unsigned int but u64.
 821  * And this doesn't return MAX_JIFFY_OFFSET since this function is designed
 822  * for scheduler, not for use in device drivers to calculate timeout value.
 823  *
 824  * note:
 825  *   NSEC_PER_SEC = 10^9 = (5^9 * 2^9) = (1953125 * 512)
 826  *   ULLONG_MAX ns = 18446744073.709551615 secs = about 584 years
 827  */
 828 unsigned long nsecs_to_jiffies(u64 n)
 829 {
 830         return (unsigned long)nsecs_to_jiffies64(n);
 831 }
 832 EXPORT_SYMBOL_GPL(nsecs_to_jiffies);
 833
 834 /*
 835  * Add two timespec64 values and do a safety check for overflow.
 836  * It's assumed that both values are valid (>= 0).
 837  * And, each timespec64 is in normalized form.
 838  */
 839 struct timespec64 timespec64_add_safe(const struct timespec64 lhs,
 840                                 const struct timespec64 rhs)
 841 {
 842         struct timespec64 res;
 843
 844         set_normalized_timespec64(&res, (timeu64_t) lhs.tv_sec + rhs.tv_sec,
 845                         lhs.tv_nsec + rhs.tv_nsec);
 846
 847         if (unlikely(res.tv_sec < lhs.tv_sec || res.tv_sec < rhs.tv_sec)) {
 848                 res.tv_sec = TIME64_MAX;
 849                 res.tv_nsec = 0;
 850         }
 851
 852         return res;
 853 }
 854
 855 int get_timespec64(struct timespec64 *ts,
 856                    const struct __kernel_timespec __user *uts)
 857 {
 858         struct __kernel_timespec kts;
 859         int ret;
 860
 861         ret = copy_from_user(&kts, uts, sizeof(kts));
 862         if (ret)
 863                 return -EFAULT;
 864
 865         ts->tv_sec = kts.tv_sec;
 866
 867         /* Zero out the padding for 32 bit systems or in compat mode */
 868         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT_TIME) && (!IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) || in_compat_syscall()))
 869                 kts.tv_nsec &= 0xFFFFFFFFUL;
 870
 871         ts->tv_nsec = kts.tv_nsec;
 872
 873         return 0;
 874 }
 875 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_timespec64);
 876
 877 int put_timespec64(const struct timespec64 *ts,
 878                    struct __kernel_timespec __user *uts)
 879 {
 880         struct __kernel_timespec kts = {
 881                 .tv_sec = ts->tv_sec,
 882                 .tv_nsec = ts->tv_nsec
 883         };
 884
 885         return copy_to_user(uts, &kts, sizeof(kts)) ? -EFAULT : 0;
 886 }
 887 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_timespec64);
 888
 889 int __compat_get_timespec64(struct timespec64 *ts64,
 890                                    const struct compat_timespec __user *cts)
 891 {
 892         struct compat_timespec ts;
 893         int ret;
 894
 895         ret = copy_from_user(&ts, cts, sizeof(ts));
 896         if (ret)
 897                 return -EFAULT;
 898
 899         ts64->tv_sec = ts.tv_sec;
 900         ts64->tv_nsec = ts.tv_nsec;
 901
 902         return 0;
 903 }
 904
 905 int __compat_put_timespec64(const struct timespec64 *ts64,
 906                                    struct compat_timespec __user *cts)
 907 {
 908         struct compat_timespec ts = {
 909                 .tv_sec = ts64->tv_sec,
 910                 .tv_nsec = ts64->tv_nsec
 911         };
 912         return copy_to_user(cts, &ts, sizeof(ts)) ? -EFAULT : 0;
 913 }
 914
 915 int compat_get_timespec64(struct timespec64 *ts, const void __user *uts)
 916 {
 917         if (COMPAT_USE_64BIT_TIME)
 918                 return copy_from_user(ts, uts, sizeof(*ts)) ? -EFAULT : 0;
 919         else
 920                 return __compat_get_timespec64(ts, uts);
 921 }
 922 EXPORT_SYMBOL_GPL(compat_get_timespec64);
 923
 924 int compat_put_timespec64(const struct timespec64 *ts, void __user *uts)
 925 {
 926         if (COMPAT_USE_64BIT_TIME)
 927                 return copy_to_user(uts, ts, sizeof(*ts)) ? -EFAULT : 0;
 928         else
 929                 return __compat_put_timespec64(ts, uts);
 930 }
 931 EXPORT_SYMBOL_GPL(compat_put_timespec64);
 932
 933 int get_itimerspec64(struct itimerspec64 *it,
 934                         const struct itimerspec __user *uit)
 935 {
 936         int ret;
 937
 938         ret = get_timespec64(&it->it_interval, &uit->it_interval);
 939         if (ret)
 940                 return ret;
 941
 942         ret = get_timespec64(&it->it_value, &uit->it_value);
 943
 944         return ret;
 945 }
 946 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_itimerspec64);
 947
 948 int put_itimerspec64(const struct itimerspec64 *it,
 949                         struct itimerspec __user *uit)
 950 {
 951         int ret;
 952
 953         ret = put_timespec64(&it->it_interval, &uit->it_interval);
 954         if (ret)
 955                 return ret;
 956
 957         ret = put_timespec64(&it->it_value, &uit->it_value);
 958
 959         return ret;
 960 }
 961 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_itimerspec64);