GNU Linux-libre 5.10.217-gnu1
[releases.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 accouting 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         /* Check if cputimer isn't running. This is accessed without locking. */
295         if (!READ_ONCE(pct->timers_active)) {
296                 struct task_cputime sum;
297
298                 /*
299                  * The POSIX timer interface allows for absolute time expiry
300                  * values through the TIMER_ABSTIME flag, therefore we have
301                  * to synchronize the timer to the clock every time we start it.
302                  */
303                 thread_group_cputime(tsk, &sum);
304                 update_gt_cputime(&cputimer->cputime_atomic, &sum);
305
306                 /*
307                  * We're setting timers_active without a lock. Ensure this
308                  * only gets written to in one operation. We set it after
309                  * update_gt_cputime() as a small optimization, but
310                  * barriers are not required because update_gt_cputime()
311                  * can handle concurrent updates.
312                  */
313                 WRITE_ONCE(pct->timers_active, true);
314         }
315         proc_sample_cputime_atomic(&cputimer->cputime_atomic, samples);
316 }
317
318 static void __thread_group_cputime(struct task_struct *tsk, u64 *samples)
319 {
320         struct task_cputime ct;
321
322         thread_group_cputime(tsk, &ct);
323         store_samples(samples, ct.stime, ct.utime, ct.sum_exec_runtime);
324 }
325
326 /*
327  * Sample a process (thread group) clock for the given task clkid. If the
328  * group's cputime accounting is already enabled, read the atomic
329  * store. Otherwise a full update is required.  clkid is already validated.
330  */
331 static u64 cpu_clock_sample_group(const clockid_t clkid, struct task_struct *p,
332                                   bool start)
333 {
334         struct thread_group_cputimer *cputimer = &p->signal->cputimer;
335         struct posix_cputimers *pct = &p->signal->posix_cputimers;
336         u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
337
338         if (!READ_ONCE(pct->timers_active)) {
339                 if (start)
340                         thread_group_start_cputime(p, samples);
341                 else
342                         __thread_group_cputime(p, samples);
343         } else {
344                 proc_sample_cputime_atomic(&cputimer->cputime_atomic, samples);
345         }
346
347         return samples[clkid];
348 }
349
350 static int posix_cpu_clock_get(const clockid_t clock, struct timespec64 *tp)
351 {
352         const clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(clock);
353         struct task_struct *tsk;
354         u64 t;
355
356         rcu_read_lock();
357         tsk = pid_task(pid_for_clock(clock, true), clock_pid_type(clock));
358         if (!tsk) {
359                 rcu_read_unlock();
360                 return -EINVAL;
361         }
362
363         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(clock))
364                 t = cpu_clock_sample(clkid, tsk);
365         else
366                 t = cpu_clock_sample_group(clkid, tsk, false);
367         rcu_read_unlock();
368
369         *tp = ns_to_timespec64(t);
370         return 0;
371 }
372
373 /*
374  * Validate the clockid_t for a new CPU-clock timer, and initialize the timer.
375  * This is called from sys_timer_create() and do_cpu_nanosleep() with the
376  * new timer already all-zeros initialized.
377  */
378 static int posix_cpu_timer_create(struct k_itimer *new_timer)
379 {
380         static struct lock_class_key posix_cpu_timers_key;
381         struct pid *pid;
382
383         rcu_read_lock();
384         pid = pid_for_clock(new_timer->it_clock, false);
385         if (!pid) {
386                 rcu_read_unlock();
387                 return -EINVAL;
388         }
389
390         /*
391          * If posix timer expiry is handled in task work context then
392          * timer::it_lock can be taken without disabling interrupts as all
393          * other locking happens in task context. This requires a seperate
394          * lock class key otherwise regular posix timer expiry would record
395          * the lock class being taken in interrupt context and generate a
396          * false positive warning.
397          */
398         if (IS_ENABLED(CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK))
399                 lockdep_set_class(&new_timer->it_lock, &posix_cpu_timers_key);
400
401         new_timer->kclock = &clock_posix_cpu;
402         timerqueue_init(&new_timer->it.cpu.node);
403         new_timer->it.cpu.pid = get_pid(pid);
404         rcu_read_unlock();
405         return 0;
406 }
407
408 /*
409  * Clean up a CPU-clock timer that is about to be destroyed.
410  * This is called from timer deletion with the timer already locked.
411  * If we return TIMER_RETRY, it's necessary to release the timer's lock
412  * and try again.  (This happens when the timer is in the middle of firing.)
413  */
414 static int posix_cpu_timer_del(struct k_itimer *timer)
415 {
416         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
417         struct sighand_struct *sighand;
418         struct task_struct *p;
419         unsigned long flags;
420         int ret = 0;
421
422         rcu_read_lock();
423         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
424         if (!p)
425                 goto out;
426
427         /*
428          * Protect against sighand release/switch in exit/exec and process/
429          * thread timer list entry concurrent read/writes.
430          */
431         sighand = lock_task_sighand(p, &flags);
432         if (unlikely(sighand == NULL)) {
433                 /*
434                  * This raced with the reaping of the task. The exit cleanup
435                  * should have removed this timer from the timer queue.
436                  */
437                 WARN_ON_ONCE(ctmr->head || timerqueue_node_queued(&ctmr->node));
438         } else {
439                 if (timer->it.cpu.firing)
440                         ret = TIMER_RETRY;
441                 else
442                         cpu_timer_dequeue(ctmr);
443
444                 unlock_task_sighand(p, &flags);
445         }
446
447 out:
448         rcu_read_unlock();
449         if (!ret)
450                 put_pid(ctmr->pid);
451
452         return ret;
453 }
454
455 static void cleanup_timerqueue(struct timerqueue_head *head)
456 {
457         struct timerqueue_node *node;
458         struct cpu_timer *ctmr;
459
460         while ((node = timerqueue_getnext(head))) {
461                 timerqueue_del(head, node);
462                 ctmr = container_of(node, struct cpu_timer, node);
463                 ctmr->head = NULL;
464         }
465 }
466
467 /*
468  * Clean out CPU timers which are still armed when a thread exits. The
469  * timers are only removed from the list. No other updates are done. The
470  * corresponding posix timers are still accessible, but cannot be rearmed.
471  *
472  * This must be called with the siglock held.
473  */
474 static void cleanup_timers(struct posix_cputimers *pct)
475 {
476         cleanup_timerqueue(&pct->bases[CPUCLOCK_PROF].tqhead);
477         cleanup_timerqueue(&pct->bases[CPUCLOCK_VIRT].tqhead);
478         cleanup_timerqueue(&pct->bases[CPUCLOCK_SCHED].tqhead);
479 }
480
481 /*
482  * These are both called with the siglock held, when the current thread
483  * is being reaped.  When the final (leader) thread in the group is reaped,
484  * posix_cpu_timers_exit_group will be called after posix_cpu_timers_exit.
485  */
486 void posix_cpu_timers_exit(struct task_struct *tsk)
487 {
488         cleanup_timers(&tsk->posix_cputimers);
489 }
490 void posix_cpu_timers_exit_group(struct task_struct *tsk)
491 {
492         cleanup_timers(&tsk->signal->posix_cputimers);
493 }
494
495 /*
496  * Insert the timer on the appropriate list before any timers that
497  * expire later.  This must be called with the sighand lock held.
498  */
499 static void arm_timer(struct k_itimer *timer, struct task_struct *p)
500 {
501         int clkidx = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
502         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
503         u64 newexp = cpu_timer_getexpires(ctmr);
504         struct posix_cputimer_base *base;
505
506         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
507                 base = p->posix_cputimers.bases + clkidx;
508         else
509                 base = p->signal->posix_cputimers.bases + clkidx;
510
511         if (!cpu_timer_enqueue(&base->tqhead, ctmr))
512                 return;
513
514         /*
515          * We are the new earliest-expiring POSIX 1.b timer, hence
516          * need to update expiration cache. Take into account that
517          * for process timers we share expiration cache with itimers
518          * and RLIMIT_CPU and for thread timers with RLIMIT_RTTIME.
519          */
520         if (newexp < base->nextevt)
521                 base->nextevt = newexp;
522
523         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
524                 tick_dep_set_task(p, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
525         else
526                 tick_dep_set_signal(p->signal, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
527 }
528
529 /*
530  * The timer is locked, fire it and arrange for its reload.
531  */
532 static void cpu_timer_fire(struct k_itimer *timer)
533 {
534         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
535
536         if ((timer->it_sigev_notify & ~SIGEV_THREAD_ID) == SIGEV_NONE) {
537                 /*
538                  * User don't want any signal.
539                  */
540                 cpu_timer_setexpires(ctmr, 0);
541         } else if (unlikely(timer->sigq == NULL)) {
542                 /*
543                  * This a special case for clock_nanosleep,
544                  * not a normal timer from sys_timer_create.
545                  */
546                 wake_up_process(timer->it_process);
547                 cpu_timer_setexpires(ctmr, 0);
548         } else if (!timer->it_interval) {
549                 /*
550                  * One-shot timer.  Clear it as soon as it's fired.
551                  */
552                 posix_timer_event(timer, 0);
553                 cpu_timer_setexpires(ctmr, 0);
554         } else if (posix_timer_event(timer, ++timer->it_requeue_pending)) {
555                 /*
556                  * The signal did not get queued because the signal
557                  * was ignored, so we won't get any callback to
558                  * reload the timer.  But we need to keep it
559                  * ticking in case the signal is deliverable next time.
560                  */
561                 posix_cpu_timer_rearm(timer);
562                 ++timer->it_requeue_pending;
563         }
564 }
565
566 /*
567  * Guts of sys_timer_settime for CPU timers.
568  * This is called with the timer locked and interrupts disabled.
569  * If we return TIMER_RETRY, it's necessary to release the timer's lock
570  * and try again.  (This happens when the timer is in the middle of firing.)
571  */
572 static int posix_cpu_timer_set(struct k_itimer *timer, int timer_flags,
573                                struct itimerspec64 *new, struct itimerspec64 *old)
574 {
575         clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
576         u64 old_expires, new_expires, old_incr, val;
577         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
578         struct sighand_struct *sighand;
579         struct task_struct *p;
580         unsigned long flags;
581         int ret = 0;
582
583         rcu_read_lock();
584         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
585         if (!p) {
586                 /*
587                  * If p has just been reaped, we can no
588                  * longer get any information about it at all.
589                  */
590                 rcu_read_unlock();
591                 return -ESRCH;
592         }
593
594         /*
595          * Use the to_ktime conversion because that clamps the maximum
596          * value to KTIME_MAX and avoid multiplication overflows.
597          */
598         new_expires = ktime_to_ns(timespec64_to_ktime(new->it_value));
599
600         /*
601          * Protect against sighand release/switch in exit/exec and p->cpu_timers
602          * and p->signal->cpu_timers read/write in arm_timer()
603          */
604         sighand = lock_task_sighand(p, &flags);
605         /*
606          * If p has just been reaped, we can no
607          * longer get any information about it at all.
608          */
609         if (unlikely(sighand == NULL)) {
610                 rcu_read_unlock();
611                 return -ESRCH;
612         }
613
614         /*
615          * Disarm any old timer after extracting its expiry time.
616          */
617         old_incr = timer->it_interval;
618         old_expires = cpu_timer_getexpires(ctmr);
619
620         if (unlikely(timer->it.cpu.firing)) {
621                 timer->it.cpu.firing = -1;
622                 ret = TIMER_RETRY;
623         } else {
624                 cpu_timer_dequeue(ctmr);
625         }
626
627         /*
628          * We need to sample the current value to convert the new
629          * value from to relative and absolute, and to convert the
630          * old value from absolute to relative.  To set a process
631          * timer, we need a sample to balance the thread expiry
632          * times (in arm_timer).  With an absolute time, we must
633          * check if it's already passed.  In short, we need a sample.
634          */
635         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
636                 val = cpu_clock_sample(clkid, p);
637         else
638                 val = cpu_clock_sample_group(clkid, p, true);
639
640         if (old) {
641                 if (old_expires == 0) {
642                         old->it_value.tv_sec = 0;
643                         old->it_value.tv_nsec = 0;
644                 } else {
645                         /*
646                          * Update the timer in case it has overrun already.
647                          * If it has, we'll report it as having overrun and
648                          * with the next reloaded timer already ticking,
649                          * though we are swallowing that pending
650                          * notification here to install the new setting.
651                          */
652                         u64 exp = bump_cpu_timer(timer, val);
653
654                         if (val < exp) {
655                                 old_expires = exp - val;
656                                 old->it_value = ns_to_timespec64(old_expires);
657                         } else {
658                                 old->it_value.tv_nsec = 1;
659                                 old->it_value.tv_sec = 0;
660                         }
661                 }
662         }
663
664         if (unlikely(ret)) {
665                 /*
666                  * We are colliding with the timer actually firing.
667                  * Punt after filling in the timer's old value, and
668                  * disable this firing since we are already reporting
669                  * it as an overrun (thanks to bump_cpu_timer above).
670                  */
671                 unlock_task_sighand(p, &flags);
672                 goto out;
673         }
674
675         if (new_expires != 0 && !(timer_flags & TIMER_ABSTIME)) {
676                 new_expires += val;
677         }
678
679         /*
680          * Install the new expiry time (or zero).
681          * For a timer with no notification action, we don't actually
682          * arm the timer (we'll just fake it for timer_gettime).
683          */
684         cpu_timer_setexpires(ctmr, new_expires);
685         if (new_expires != 0 && val < new_expires) {
686                 arm_timer(timer, p);
687         }
688
689         unlock_task_sighand(p, &flags);
690         /*
691          * Install the new reload setting, and
692          * set up the signal and overrun bookkeeping.
693          */
694         timer->it_interval = timespec64_to_ktime(new->it_interval);
695
696         /*
697          * This acts as a modification timestamp for the timer,
698          * so any automatic reload attempt will punt on seeing
699          * that we have reset the timer manually.
700          */
701         timer->it_requeue_pending = (timer->it_requeue_pending + 2) &
702                 ~REQUEUE_PENDING;
703         timer->it_overrun_last = 0;
704         timer->it_overrun = -1;
705
706         if (new_expires != 0 && !(val < new_expires)) {
707                 /*
708                  * The designated time already passed, so we notify
709                  * immediately, even if the thread never runs to
710                  * accumulate more time on this clock.
711                  */
712                 cpu_timer_fire(timer);
713         }
714
715         ret = 0;
716  out:
717         rcu_read_unlock();
718         if (old)
719                 old->it_interval = ns_to_timespec64(old_incr);
720
721         return ret;
722 }
723
724 static void posix_cpu_timer_get(struct k_itimer *timer, struct itimerspec64 *itp)
725 {
726         clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
727         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
728         u64 now, expires = cpu_timer_getexpires(ctmr);
729         struct task_struct *p;
730
731         rcu_read_lock();
732         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
733         if (!p)
734                 goto out;
735
736         /*
737          * Easy part: convert the reload time.
738          */
739         itp->it_interval = ktime_to_timespec64(timer->it_interval);
740
741         if (!expires)
742                 goto out;
743
744         /*
745          * Sample the clock to take the difference with the expiry time.
746          */
747         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
748                 now = cpu_clock_sample(clkid, p);
749         else
750                 now = cpu_clock_sample_group(clkid, p, false);
751
752         if (now < expires) {
753                 itp->it_value = ns_to_timespec64(expires - now);
754         } else {
755                 /*
756                  * The timer should have expired already, but the firing
757                  * hasn't taken place yet.  Say it's just about to expire.
758                  */
759                 itp->it_value.tv_nsec = 1;
760                 itp->it_value.tv_sec = 0;
761         }
762 out:
763         rcu_read_unlock();
764 }
765
766 #define MAX_COLLECTED   20
767
768 static u64 collect_timerqueue(struct timerqueue_head *head,
769                               struct list_head *firing, u64 now)
770 {
771         struct timerqueue_node *next;
772         int i = 0;
773
774         while ((next = timerqueue_getnext(head))) {
775                 struct cpu_timer *ctmr;
776                 u64 expires;
777
778                 ctmr = container_of(next, struct cpu_timer, node);
779                 expires = cpu_timer_getexpires(ctmr);
780                 /* Limit the number of timers to expire at once */
781                 if (++i == MAX_COLLECTED || now < expires)
782                         return expires;
783
784                 ctmr->firing = 1;
785                 /* See posix_cpu_timer_wait_running() */
786                 rcu_assign_pointer(ctmr->handling, current);
787                 cpu_timer_dequeue(ctmr);
788                 list_add_tail(&ctmr->elist, firing);
789         }
790
791         return U64_MAX;
792 }
793
794 static void collect_posix_cputimers(struct posix_cputimers *pct, u64 *samples,
795                                     struct list_head *firing)
796 {
797         struct posix_cputimer_base *base = pct->bases;
798         int i;
799
800         for (i = 0; i < CPUCLOCK_MAX; i++, base++) {
801                 base->nextevt = collect_timerqueue(&base->tqhead, firing,
802                                                     samples[i]);
803         }
804 }
805
806 static inline void check_dl_overrun(struct task_struct *tsk)
807 {
808         if (tsk->dl.dl_overrun) {
809                 tsk->dl.dl_overrun = 0;
810                 __group_send_sig_info(SIGXCPU, SEND_SIG_PRIV, tsk);
811         }
812 }
813
814 static bool check_rlimit(u64 time, u64 limit, int signo, bool rt, bool hard)
815 {
816         if (time < limit)
817                 return false;
818
819         if (print_fatal_signals) {
820                 pr_info("%s Watchdog Timeout (%s): %s[%d]\n",
821                         rt ? "RT" : "CPU", hard ? "hard" : "soft",
822                         current->comm, task_pid_nr(current));
823         }
824         __group_send_sig_info(signo, SEND_SIG_PRIV, current);
825         return true;
826 }
827
828 /*
829  * Check for any per-thread CPU timers that have fired and move them off
830  * the tsk->cpu_timers[N] list onto the firing list.  Here we update the
831  * tsk->it_*_expires values to reflect the remaining thread CPU timers.
832  */
833 static void check_thread_timers(struct task_struct *tsk,
834                                 struct list_head *firing)
835 {
836         struct posix_cputimers *pct = &tsk->posix_cputimers;
837         u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
838         unsigned long soft;
839
840         if (dl_task(tsk))
841                 check_dl_overrun(tsk);
842
843         if (expiry_cache_is_inactive(pct))
844                 return;
845
846         task_sample_cputime(tsk, samples);
847         collect_posix_cputimers(pct, samples, firing);
848
849         /*
850          * Check for the special case thread timers.
851          */
852         soft = task_rlimit(tsk, RLIMIT_RTTIME);
853         if (soft != RLIM_INFINITY) {
854                 /* Task RT timeout is accounted in jiffies. RTTIME is usec */
855                 unsigned long rttime = tsk->rt.timeout * (USEC_PER_SEC / HZ);
856                 unsigned long hard = task_rlimit_max(tsk, RLIMIT_RTTIME);
857
858                 /* At the hard limit, send SIGKILL. No further action. */
859                 if (hard != RLIM_INFINITY &&
860                     check_rlimit(rttime, hard, SIGKILL, true, true))
861                         return;
862
863                 /* At the soft limit, send a SIGXCPU every second */
864                 if (check_rlimit(rttime, soft, SIGXCPU, true, false)) {
865                         soft += USEC_PER_SEC;
866                         tsk->signal->rlim[RLIMIT_RTTIME].rlim_cur = soft;
867                 }
868         }
869
870         if (expiry_cache_is_inactive(pct))
871                 tick_dep_clear_task(tsk, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
872 }
873
874 static inline void stop_process_timers(struct signal_struct *sig)
875 {
876         struct posix_cputimers *pct = &sig->posix_cputimers;
877
878         /* Turn off the active flag. This is done without locking. */
879         WRITE_ONCE(pct->timers_active, false);
880         tick_dep_clear_signal(sig, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
881 }
882
883 static void check_cpu_itimer(struct task_struct *tsk, struct cpu_itimer *it,
884                              u64 *expires, u64 cur_time, int signo)
885 {
886         if (!it->expires)
887                 return;
888
889         if (cur_time >= it->expires) {
890                 if (it->incr)
891                         it->expires += it->incr;
892                 else
893                         it->expires = 0;
894
895                 trace_itimer_expire(signo == SIGPROF ?
896                                     ITIMER_PROF : ITIMER_VIRTUAL,
897                                     task_tgid(tsk), cur_time);
898                 __group_send_sig_info(signo, SEND_SIG_PRIV, tsk);
899         }
900
901         if (it->expires && it->expires < *expires)
902                 *expires = it->expires;
903 }
904
905 /*
906  * Check for any per-thread CPU timers that have fired and move them
907  * off the tsk->*_timers list onto the firing list.  Per-thread timers
908  * have already been taken off.
909  */
910 static void check_process_timers(struct task_struct *tsk,
911                                  struct list_head *firing)
912 {
913         struct signal_struct *const sig = tsk->signal;
914         struct posix_cputimers *pct = &sig->posix_cputimers;
915         u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
916         unsigned long soft;
917
918         /*
919          * If there are no active process wide timers (POSIX 1.b, itimers,
920          * RLIMIT_CPU) nothing to check. Also skip the process wide timer
921          * processing when there is already another task handling them.
922          */
923         if (!READ_ONCE(pct->timers_active) || pct->expiry_active)
924                 return;
925
926         /*
927          * Signify that a thread is checking for process timers.
928          * Write access to this field is protected by the sighand lock.
929          */
930         pct->expiry_active = true;
931
932         /*
933          * Collect the current process totals. Group accounting is active
934          * so the sample can be taken directly.
935          */
936         proc_sample_cputime_atomic(&sig->cputimer.cputime_atomic, samples);
937         collect_posix_cputimers(pct, samples, firing);
938
939         /*
940          * Check for the special case process timers.
941          */
942         check_cpu_itimer(tsk, &sig->it[CPUCLOCK_PROF],
943                          &pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt,
944                          samples[CPUCLOCK_PROF], SIGPROF);
945         check_cpu_itimer(tsk, &sig->it[CPUCLOCK_VIRT],
946                          &pct->bases[CPUCLOCK_VIRT].nextevt,
947                          samples[CPUCLOCK_VIRT], SIGVTALRM);
948
949         soft = task_rlimit(tsk, RLIMIT_CPU);
950         if (soft != RLIM_INFINITY) {
951                 /* RLIMIT_CPU is in seconds. Samples are nanoseconds */
952                 unsigned long hard = task_rlimit_max(tsk, RLIMIT_CPU);
953                 u64 ptime = samples[CPUCLOCK_PROF];
954                 u64 softns = (u64)soft * NSEC_PER_SEC;
955                 u64 hardns = (u64)hard * NSEC_PER_SEC;
956
957                 /* At the hard limit, send SIGKILL. No further action. */
958                 if (hard != RLIM_INFINITY &&
959                     check_rlimit(ptime, hardns, SIGKILL, false, true))
960                         return;
961
962                 /* At the soft limit, send a SIGXCPU every second */
963                 if (check_rlimit(ptime, softns, SIGXCPU, false, false)) {
964                         sig->rlim[RLIMIT_CPU].rlim_cur = soft + 1;
965                         softns += NSEC_PER_SEC;
966                 }
967
968                 /* Update the expiry cache */
969                 if (softns < pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt)
970                         pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt = softns;
971         }
972
973         if (expiry_cache_is_inactive(pct))
974                 stop_process_timers(sig);
975
976         pct->expiry_active = false;
977 }
978
979 /*
980  * This is called from the signal code (via posixtimer_rearm)
981  * when the last timer signal was delivered and we have to reload the timer.
982  */
983 static void posix_cpu_timer_rearm(struct k_itimer *timer)
984 {
985         clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
986         struct task_struct *p;
987         struct sighand_struct *sighand;
988         unsigned long flags;
989         u64 now;
990
991         rcu_read_lock();
992         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
993         if (!p)
994                 goto out;
995
996         /* Protect timer list r/w in arm_timer() */
997         sighand = lock_task_sighand(p, &flags);
998         if (unlikely(sighand == NULL))
999                 goto out;
1000
1001         /*
1002          * Fetch the current sample and update the timer's expiry time.
1003          */
1004         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
1005                 now = cpu_clock_sample(clkid, p);
1006         else
1007                 now = cpu_clock_sample_group(clkid, p, true);
1008
1009         bump_cpu_timer(timer, now);
1010
1011         /*
1012          * Now re-arm for the new expiry time.
1013          */
1014         arm_timer(timer, p);
1015         unlock_task_sighand(p, &flags);
1016 out:
1017         rcu_read_unlock();
1018 }
1019
1020 /**
1021  * task_cputimers_expired - Check whether posix CPU timers are expired
1022  *
1023  * @samples:    Array of current samples for the CPUCLOCK clocks
1024  * @pct:        Pointer to a posix_cputimers container
1025  *
1026  * Returns true if any member of @samples is greater than the corresponding
1027  * member of @pct->bases[CLK].nextevt. False otherwise
1028  */
1029 static inline bool
1030 task_cputimers_expired(const u64 *samples, struct posix_cputimers *pct)
1031 {
1032         int i;
1033
1034         for (i = 0; i < CPUCLOCK_MAX; i++) {
1035                 if (samples[i] >= pct->bases[i].nextevt)
1036                         return true;
1037         }
1038         return false;
1039 }
1040
1041 /**
1042  * fastpath_timer_check - POSIX CPU timers fast path.
1043  *
1044  * @tsk:        The task (thread) being checked.
1045  *
1046  * Check the task and thread group timers.  If both are zero (there are no
1047  * timers set) return false.  Otherwise snapshot the task and thread group
1048  * timers and compare them with the corresponding expiration times.  Return
1049  * true if a timer has expired, else return false.
1050  */
1051 static inline bool fastpath_timer_check(struct task_struct *tsk)
1052 {
1053         struct posix_cputimers *pct = &tsk->posix_cputimers;
1054         struct signal_struct *sig;
1055
1056         if (!expiry_cache_is_inactive(pct)) {
1057                 u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
1058
1059                 task_sample_cputime(tsk, samples);
1060                 if (task_cputimers_expired(samples, pct))
1061                         return true;
1062         }
1063
1064         sig = tsk->signal;
1065         pct = &sig->posix_cputimers;
1066         /*
1067          * Check if thread group timers expired when timers are active and
1068          * no other thread in the group is already handling expiry for
1069          * thread group cputimers. These fields are read without the
1070          * sighand lock. However, this is fine because this is meant to be
1071          * a fastpath heuristic to determine whether we should try to
1072          * acquire the sighand lock to handle timer expiry.
1073          *
1074          * In the worst case scenario, if concurrently timers_active is set
1075          * or expiry_active is cleared, but the current thread doesn't see
1076          * the change yet, the timer checks are delayed until the next
1077          * thread in the group gets a scheduler interrupt to handle the
1078          * timer. This isn't an issue in practice because these types of
1079          * delays with signals actually getting sent are expected.
1080          */
1081         if (READ_ONCE(pct->timers_active) && !READ_ONCE(pct->expiry_active)) {
1082                 u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
1083
1084                 proc_sample_cputime_atomic(&sig->cputimer.cputime_atomic,
1085                                            samples);
1086
1087                 if (task_cputimers_expired(samples, pct))
1088                         return true;
1089         }
1090
1091         if (dl_task(tsk) && tsk->dl.dl_overrun)
1092                 return true;
1093
1094         return false;
1095 }
1096
1097 static void handle_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk);
1098
1099 #ifdef CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK
1100 static void posix_cpu_timers_work(struct callback_head *work)
1101 {
1102         struct posix_cputimers_work *cw = container_of(work, typeof(*cw), work);
1103
1104         mutex_lock(&cw->mutex);
1105         handle_posix_cpu_timers(current);
1106         mutex_unlock(&cw->mutex);
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Invoked from the posix-timer core when a cancel operation failed because
1111  * the timer is marked firing. The caller holds rcu_read_lock(), which
1112  * protects the timer and the task which is expiring it from being freed.
1113  */
1114 static void posix_cpu_timer_wait_running(struct k_itimer *timr)
1115 {
1116         struct task_struct *tsk = rcu_dereference(timr->it.cpu.handling);
1117
1118         /* Has the handling task completed expiry already? */
1119         if (!tsk)
1120                 return;
1121
1122         /* Ensure that the task cannot go away */
1123         get_task_struct(tsk);
1124         /* Now drop the RCU protection so the mutex can be locked */
1125         rcu_read_unlock();
1126         /* Wait on the expiry mutex */
1127         mutex_lock(&tsk->posix_cputimers_work.mutex);
1128         /* Release it immediately again. */
1129         mutex_unlock(&tsk->posix_cputimers_work.mutex);
1130         /* Drop the task reference. */
1131         put_task_struct(tsk);
1132         /* Relock RCU so the callsite is balanced */
1133         rcu_read_lock();
1134 }
1135
1136 static void posix_cpu_timer_wait_running_nsleep(struct k_itimer *timr)
1137 {
1138         /* Ensure that timr->it.cpu.handling task cannot go away */
1139         rcu_read_lock();
1140         spin_unlock_irq(&timr->it_lock);
1141         posix_cpu_timer_wait_running(timr);
1142         rcu_read_unlock();
1143         /* @timr is on stack and is valid */
1144         spin_lock_irq(&timr->it_lock);
1145 }
1146
1147 /*
1148  * Clear existing posix CPU timers task work.
1149  */
1150 void clear_posix_cputimers_work(struct task_struct *p)
1151 {
1152         /*
1153          * A copied work entry from the old task is not meaningful, clear it.
1154          * N.B. init_task_work will not do this.
1155          */
1156         memset(&p->posix_cputimers_work.work, 0,
1157                sizeof(p->posix_cputimers_work.work));
1158         init_task_work(&p->posix_cputimers_work.work,
1159                        posix_cpu_timers_work);
1160         mutex_init(&p->posix_cputimers_work.mutex);
1161         p->posix_cputimers_work.scheduled = false;
1162 }
1163
1164 /*
1165  * Initialize posix CPU timers task work in init task. Out of line to
1166  * keep the callback static and to avoid header recursion hell.
1167  */
1168 void __init posix_cputimers_init_work(void)
1169 {
1170         clear_posix_cputimers_work(current);
1171 }
1172
1173 /*
1174  * Note: All operations on tsk->posix_cputimer_work.scheduled happen either
1175  * in hard interrupt context or in task context with interrupts
1176  * disabled. Aside of that the writer/reader interaction is always in the
1177  * context of the current task, which means they are strict per CPU.
1178  */
1179 static inline bool posix_cpu_timers_work_scheduled(struct task_struct *tsk)
1180 {
1181         return tsk->posix_cputimers_work.scheduled;
1182 }
1183
1184 static inline void __run_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk)
1185 {
1186         if (WARN_ON_ONCE(tsk->posix_cputimers_work.scheduled))
1187                 return;
1188
1189         /* Schedule task work to actually expire the timers */
1190         tsk->posix_cputimers_work.scheduled = true;
1191         task_work_add(tsk, &tsk->posix_cputimers_work.work, TWA_RESUME);
1192 }
1193
1194 static inline bool posix_cpu_timers_enable_work(struct task_struct *tsk,
1195                                                 unsigned long start)
1196 {
1197         bool ret = true;
1198
1199         /*
1200          * On !RT kernels interrupts are disabled while collecting expired
1201          * timers, so no tick can happen and the fast path check can be
1202          * reenabled without further checks.
1203          */
1204         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT)) {
1205                 tsk->posix_cputimers_work.scheduled = false;
1206                 return true;
1207         }
1208
1209         /*
1210          * On RT enabled kernels ticks can happen while the expired timers
1211          * are collected under sighand lock. But any tick which observes
1212          * the CPUTIMERS_WORK_SCHEDULED bit set, does not run the fastpath
1213          * checks. So reenabling the tick work has do be done carefully:
1214          *
1215          * Disable interrupts and run the fast path check if jiffies have
1216          * advanced since the collecting of expired timers started. If
1217          * jiffies have not advanced or the fast path check did not find
1218          * newly expired timers, reenable the fast path check in the timer
1219          * interrupt. If there are newly expired timers, return false and
1220          * let the collection loop repeat.
1221          */
1222         local_irq_disable();
1223         if (start != jiffies && fastpath_timer_check(tsk))
1224                 ret = false;
1225         else
1226                 tsk->posix_cputimers_work.scheduled = false;
1227         local_irq_enable();
1228
1229         return ret;
1230 }
1231 #else /* CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK */
1232 static inline void __run_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk)
1233 {
1234         lockdep_posixtimer_enter();
1235         handle_posix_cpu_timers(tsk);
1236         lockdep_posixtimer_exit();
1237 }
1238
1239 static void posix_cpu_timer_wait_running(struct k_itimer *timr)
1240 {
1241         cpu_relax();
1242 }
1243
1244 static void posix_cpu_timer_wait_running_nsleep(struct k_itimer *timr)
1245 {
1246         spin_unlock_irq(&timr->it_lock);
1247         cpu_relax();
1248         spin_lock_irq(&timr->it_lock);
1249 }
1250
1251 static inline bool posix_cpu_timers_work_scheduled(struct task_struct *tsk)
1252 {
1253         return false;
1254 }
1255
1256 static inline bool posix_cpu_timers_enable_work(struct task_struct *tsk,
1257                                                 unsigned long start)
1258 {
1259         return true;
1260 }
1261 #endif /* CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK */
1262
1263 static void handle_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk)
1264 {
1265         struct k_itimer *timer, *next;
1266         unsigned long flags, start;
1267         LIST_HEAD(firing);
1268
1269         if (!lock_task_sighand(tsk, &flags))
1270                 return;
1271
1272         do {
1273                 /*
1274                  * On RT locking sighand lock does not disable interrupts,
1275                  * so this needs to be careful vs. ticks. Store the current
1276                  * jiffies value.
1277                  */
1278                 start = READ_ONCE(jiffies);
1279                 barrier();
1280
1281                 /*
1282                  * Here we take off tsk->signal->cpu_timers[N] and
1283                  * tsk->cpu_timers[N] all the timers that are firing, and
1284                  * put them on the firing list.
1285                  */
1286                 check_thread_timers(tsk, &firing);
1287
1288                 check_process_timers(tsk, &firing);
1289
1290                 /*
1291                  * The above timer checks have updated the exipry cache and
1292                  * because nothing can have queued or modified timers after
1293                  * sighand lock was taken above it is guaranteed to be
1294                  * consistent. So the next timer interrupt fastpath check
1295                  * will find valid data.
1296                  *
1297                  * If timer expiry runs in the timer interrupt context then
1298                  * the loop is not relevant as timers will be directly
1299                  * expired in interrupt context. The stub function below
1300                  * returns always true which allows the compiler to
1301                  * optimize the loop out.
1302                  *
1303                  * If timer expiry is deferred to task work context then
1304                  * the following rules apply:
1305                  *
1306                  * - On !RT kernels no tick can have happened on this CPU
1307                  *   after sighand lock was acquired because interrupts are
1308                  *   disabled. So reenabling task work before dropping
1309                  *   sighand lock and reenabling interrupts is race free.
1310                  *
1311                  * - On RT kernels ticks might have happened but the tick
1312                  *   work ignored posix CPU timer handling because the
1313                  *   CPUTIMERS_WORK_SCHEDULED bit is set. Reenabling work
1314                  *   must be done very carefully including a check whether
1315                  *   ticks have happened since the start of the timer
1316                  *   expiry checks. posix_cpu_timers_enable_work() takes
1317                  *   care of that and eventually lets the expiry checks
1318                  *   run again.
1319                  */
1320         } while (!posix_cpu_timers_enable_work(tsk, start));
1321
1322         /*
1323          * We must release sighand lock before taking any timer's lock.
1324          * There is a potential race with timer deletion here, as the
1325          * siglock now protects our private firing list.  We have set
1326          * the firing flag in each timer, so that a deletion attempt
1327          * that gets the timer lock before we do will give it up and
1328          * spin until we've taken care of that timer below.
1329          */
1330         unlock_task_sighand(tsk, &flags);
1331
1332         /*
1333          * Now that all the timers on our list have the firing flag,
1334          * no one will touch their list entries but us.  We'll take
1335          * each timer's lock before clearing its firing flag, so no
1336          * timer call will interfere.
1337          */
1338         list_for_each_entry_safe(timer, next, &firing, it.cpu.elist) {
1339                 int cpu_firing;
1340
1341                 /*
1342                  * spin_lock() is sufficient here even independent of the
1343                  * expiry context. If expiry happens in hard interrupt
1344                  * context it's obvious. For task work context it's safe
1345                  * because all other operations on timer::it_lock happen in
1346                  * task context (syscall or exit).
1347                  */
1348                 spin_lock(&timer->it_lock);
1349                 list_del_init(&timer->it.cpu.elist);
1350                 cpu_firing = timer->it.cpu.firing;
1351                 timer->it.cpu.firing = 0;
1352                 /*
1353                  * The firing flag is -1 if we collided with a reset
1354                  * of the timer, which already reported this
1355                  * almost-firing as an overrun.  So don't generate an event.
1356                  */
1357                 if (likely(cpu_firing >= 0))
1358                         cpu_timer_fire(timer);
1359                 /* See posix_cpu_timer_wait_running() */
1360                 rcu_assign_pointer(timer->it.cpu.handling, NULL);
1361                 spin_unlock(&timer->it_lock);
1362         }
1363 }
1364
1365 /*
1366  * This is called from the timer interrupt handler.  The irq handler has
1367  * already updated our counts.  We need to check if any timers fire now.
1368  * Interrupts are disabled.
1369  */
1370 void run_posix_cpu_timers(void)
1371 {
1372         struct task_struct *tsk = current;
1373
1374         lockdep_assert_irqs_disabled();
1375
1376         /*
1377          * If the actual expiry is deferred to task work context and the
1378          * work is already scheduled there is no point to do anything here.
1379          */
1380         if (posix_cpu_timers_work_scheduled(tsk))
1381                 return;
1382
1383         /*
1384          * The fast path checks that there are no expired thread or thread
1385          * group timers.  If that's so, just return.
1386          */
1387         if (!fastpath_timer_check(tsk))
1388                 return;
1389
1390         __run_posix_cpu_timers(tsk);
1391 }
1392
1393 /*
1394  * Set one of the process-wide special case CPU timers or RLIMIT_CPU.
1395  * The tsk->sighand->siglock must be held by the caller.
1396  */
1397 void set_process_cpu_timer(struct task_struct *tsk, unsigned int clkid,
1398                            u64 *newval, u64 *oldval)
1399 {
1400         u64 now, *nextevt;
1401
1402         if (WARN_ON_ONCE(clkid >= CPUCLOCK_SCHED))
1403                 return;
1404
1405         nextevt = &tsk->signal->posix_cputimers.bases[clkid].nextevt;
1406         now = cpu_clock_sample_group(clkid, tsk, true);
1407
1408         if (oldval) {
1409                 /*
1410                  * We are setting itimer. The *oldval is absolute and we update
1411                  * it to be relative, *newval argument is relative and we update
1412                  * it to be absolute.
1413                  */
1414                 if (*oldval) {
1415                         if (*oldval <= now) {
1416                                 /* Just about to fire. */
1417                                 *oldval = TICK_NSEC;
1418                         } else {
1419                                 *oldval -= now;
1420                         }
1421                 }
1422
1423                 if (!*newval)
1424                         return;
1425                 *newval += now;
1426         }
1427
1428         /*
1429          * Update expiration cache if this is the earliest timer. CPUCLOCK_PROF
1430          * expiry cache is also used by RLIMIT_CPU!.
1431          */
1432         if (*newval < *nextevt)
1433                 *nextevt = *newval;
1434
1435         tick_dep_set_signal(tsk->signal, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
1436 }
1437
1438 static int do_cpu_nanosleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1439                             const struct timespec64 *rqtp)
1440 {
1441         struct itimerspec64 it;
1442         struct k_itimer timer;
1443         u64 expires;
1444         int error;
1445
1446         /*
1447          * Set up a temporary timer and then wait for it to go off.
1448          */
1449         memset(&timer, 0, sizeof timer);
1450         spin_lock_init(&timer.it_lock);
1451         timer.it_clock = which_clock;
1452         timer.it_overrun = -1;
1453         error = posix_cpu_timer_create(&timer);
1454         timer.it_process = current;
1455
1456         if (!error) {
1457                 static struct itimerspec64 zero_it;
1458                 struct restart_block *restart;
1459
1460                 memset(&it, 0, sizeof(it));
1461                 it.it_value = *rqtp;
1462
1463                 spin_lock_irq(&timer.it_lock);
1464                 error = posix_cpu_timer_set(&timer, flags, &it, NULL);
1465                 if (error) {
1466                         spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1467                         return error;
1468                 }
1469
1470                 while (!signal_pending(current)) {
1471                         if (!cpu_timer_getexpires(&timer.it.cpu)) {
1472                                 /*
1473                                  * Our timer fired and was reset, below
1474                                  * deletion can not fail.
1475                                  */
1476                                 posix_cpu_timer_del(&timer);
1477                                 spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1478                                 return 0;
1479                         }
1480
1481                         /*
1482                          * Block until cpu_timer_fire (or a signal) wakes us.
1483                          */
1484                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1485                         spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1486                         schedule();
1487                         spin_lock_irq(&timer.it_lock);
1488                 }
1489
1490                 /*
1491                  * We were interrupted by a signal.
1492                  */
1493                 expires = cpu_timer_getexpires(&timer.it.cpu);
1494                 error = posix_cpu_timer_set(&timer, 0, &zero_it, &it);
1495                 if (!error) {
1496                         /* Timer is now unarmed, deletion can not fail. */
1497                         posix_cpu_timer_del(&timer);
1498                 } else {
1499                         while (error == TIMER_RETRY) {
1500                                 posix_cpu_timer_wait_running_nsleep(&timer);
1501                                 error = posix_cpu_timer_del(&timer);
1502                         }
1503                 }
1504
1505                 spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1506
1507                 if ((it.it_value.tv_sec | it.it_value.tv_nsec) == 0) {
1508                         /*
1509                          * It actually did fire already.
1510                          */
1511                         return 0;
1512                 }
1513
1514                 error = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1515                 /*
1516                  * Report back to the user the time still remaining.
1517                  */
1518                 restart = &current->restart_block;
1519                 restart->nanosleep.expires = expires;
1520                 if (restart->nanosleep.type != TT_NONE)
1521                         error = nanosleep_copyout(restart, &it.it_value);
1522         }
1523
1524         return error;
1525 }
1526
1527 static long posix_cpu_nsleep_restart(struct restart_block *restart_block);
1528
1529 static int posix_cpu_nsleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1530                             const struct timespec64 *rqtp)
1531 {
1532         struct restart_block *restart_block = &current->restart_block;
1533         int error;
1534
1535         /*
1536          * Diagnose required errors first.
1537          */
1538         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(which_clock) &&
1539             (CPUCLOCK_PID(which_clock) == 0 ||
1540              CPUCLOCK_PID(which_clock) == task_pid_vnr(current)))
1541                 return -EINVAL;
1542
1543         error = do_cpu_nanosleep(which_clock, flags, rqtp);
1544
1545         if (error == -ERESTART_RESTARTBLOCK) {
1546
1547                 if (flags & TIMER_ABSTIME)
1548                         return -ERESTARTNOHAND;
1549
1550                 restart_block->nanosleep.clockid = which_clock;
1551                 set_restart_fn(restart_block, posix_cpu_nsleep_restart);
1552         }
1553         return error;
1554 }
1555
1556 static long posix_cpu_nsleep_restart(struct restart_block *restart_block)
1557 {
1558         clockid_t which_clock = restart_block->nanosleep.clockid;
1559         struct timespec64 t;
1560
1561         t = ns_to_timespec64(restart_block->nanosleep.expires);
1562
1563         return do_cpu_nanosleep(which_clock, TIMER_ABSTIME, &t);
1564 }
1565
1566 #define PROCESS_CLOCK   make_process_cpuclock(0, CPUCLOCK_SCHED)
1567 #define THREAD_CLOCK    make_thread_cpuclock(0, CPUCLOCK_SCHED)
1568
1569 static int process_cpu_clock_getres(const clockid_t which_clock,
1570                                     struct timespec64 *tp)
1571 {
1572         return posix_cpu_clock_getres(PROCESS_CLOCK, tp);
1573 }
1574 static int process_cpu_clock_get(const clockid_t which_clock,
1575                                  struct timespec64 *tp)
1576 {
1577         return posix_cpu_clock_get(PROCESS_CLOCK, tp);
1578 }
1579 static int process_cpu_timer_create(struct k_itimer *timer)
1580 {
1581         timer->it_clock = PROCESS_CLOCK;
1582         return posix_cpu_timer_create(timer);
1583 }
1584 static int process_cpu_nsleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1585                               const struct timespec64 *rqtp)
1586 {
1587         return posix_cpu_nsleep(PROCESS_CLOCK, flags, rqtp);
1588 }
1589 static int thread_cpu_clock_getres(const clockid_t which_clock,
1590                                    struct timespec64 *tp)
1591 {
1592         return posix_cpu_clock_getres(THREAD_CLOCK, tp);
1593 }
1594 static int thread_cpu_clock_get(const clockid_t which_clock,
1595                                 struct timespec64 *tp)
1596 {
1597         return posix_cpu_clock_get(THREAD_CLOCK, tp);
1598 }
1599 static int thread_cpu_timer_create(struct k_itimer *timer)
1600 {
1601         timer->it_clock = THREAD_CLOCK;
1602         return posix_cpu_timer_create(timer);
1603 }
1604
1605 const struct k_clock clock_posix_cpu = {
1606         .clock_getres           = posix_cpu_clock_getres,
1607         .clock_set              = posix_cpu_clock_set,
1608         .clock_get_timespec     = posix_cpu_clock_get,
1609         .timer_create           = posix_cpu_timer_create,
1610         .nsleep                 = posix_cpu_nsleep,
1611         .timer_set              = posix_cpu_timer_set,
1612         .timer_del              = posix_cpu_timer_del,
1613         .timer_get              = posix_cpu_timer_get,
1614         .timer_rearm            = posix_cpu_timer_rearm,
1615         .timer_wait_running     = posix_cpu_timer_wait_running,
1616 };
1617
1618 const struct k_clock clock_process = {
1619         .clock_getres           = process_cpu_clock_getres,
1620         .clock_get_timespec     = process_cpu_clock_get,
1621         .timer_create           = process_cpu_timer_create,
1622         .nsleep                 = process_cpu_nsleep,
1623 };
1624
1625 const struct k_clock clock_thread = {
1626         .clock_getres           = thread_cpu_clock_getres,
1627         .clock_get_timespec     = thread_cpu_clock_get,
1628         .timer_create           = thread_cpu_timer_create,
1629 };