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 timespec 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_settime(&tv, NULL);
  95         if (err)
  96                 return err;
  97
  98         do_settimeofday(&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 timespec 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_settime(&tv, NULL);
 135         if (err)
 136                 return err;
 137
 138         do_settimeofday(&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  * Indicates if there is an offset between the system clock and the hardware
 163  * clock/persistent clock/rtc.
 164  */
 165 int persistent_clock_is_local;
 166
 167 /*
 168  * Adjust the time obtained from the CMOS to be UTC time instead of
 169  * local time.
 170  *
 171  * This is ugly, but preferable to the alternatives.  Otherwise we
 172  * would either need to write a program to do it in /etc/rc (and risk
 173  * confusion if the program gets run more than once; it would also be
 174  * hard to make the program warp the clock precisely n hours)  or
 175  * compile in the timezone information into the kernel.  Bad, bad....
 176  *
 177  *                                              - TYT, 1992-01-01
 178  *
 179  * The best thing to do is to keep the CMOS clock in universal time (UTC)
 180  * as real UNIX machines always do it. This avoids all headaches about
 181  * daylight saving times and warping kernel clocks.
 182  */
 183 static inline void warp_clock(void)
 184 {
 185         if (sys_tz.tz_minuteswest != 0) {
 186                 struct timespec adjust;
 187
 188                 persistent_clock_is_local = 1;
 189                 adjust.tv_sec = sys_tz.tz_minuteswest * 60;
 190                 adjust.tv_nsec = 0;
 191                 timekeeping_inject_offset(&adjust);
 192         }
 193 }
 194
 195 /*
 196  * In case for some reason the CMOS clock has not already been running
 197  * in UTC, but in some local time: The first time we set the timezone,
 198  * we will warp the clock so that it is ticking UTC time instead of
 199  * local time. Presumably, if someone is setting the timezone then we
 200  * are running in an environment where the programs understand about
 201  * timezones. This should be done at boot time in the /etc/rc script,
 202  * as soon as possible, so that the clock can be set right. Otherwise,
 203  * various programs will get confused when the clock gets warped.
 204  */
 205
 206 int do_sys_settimeofday64(const struct timespec64 *tv, const struct timezone *tz)
 207 {
 208         static int firsttime = 1;
 209         int error = 0;
 210
 211         if (tv && !timespec64_valid(tv))
 212                 return -EINVAL;
 213
 214         error = security_settime64(tv, tz);
 215         if (error)
 216                 return error;
 217
 218         if (tz) {
 219                 /* Verify we're witin the +-15 hrs range */
 220                 if (tz->tz_minuteswest > 15*60 || tz->tz_minuteswest < -15*60)
 221                         return -EINVAL;
 222
 223                 sys_tz = *tz;
 224                 update_vsyscall_tz();
 225                 if (firsttime) {
 226                         firsttime = 0;
 227                         if (!tv)
 228                                 warp_clock();
 229                 }
 230         }
 231         if (tv)
 232                 return do_settimeofday64(tv);
 233         return 0;
 234 }
 235
 236 SYSCALL_DEFINE2(settimeofday, struct timeval __user *, tv,
 237                 struct timezone __user *, tz)
 238 {
 239         struct timespec64 new_ts;
 240         struct timeval user_tv;
 241         struct timezone new_tz;
 242
 243         if (tv) {
 244                 if (copy_from_user(&user_tv, tv, sizeof(*tv)))
 245                         return -EFAULT;
 246
 247                 if (!timeval_valid(&user_tv))
 248                         return -EINVAL;
 249
 250                 new_ts.tv_sec = user_tv.tv_sec;
 251                 new_ts.tv_nsec = user_tv.tv_usec * NSEC_PER_USEC;
 252         }
 253         if (tz) {
 254                 if (copy_from_user(&new_tz, tz, sizeof(*tz)))
 255                         return -EFAULT;
 256         }
 257
 258         return do_sys_settimeofday64(tv ? &new_ts : NULL, tz ? &new_tz : NULL);
 259 }
 260
 261 #ifdef CONFIG_COMPAT
 262 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(gettimeofday, struct compat_timeval __user *, tv,
 263                        struct timezone __user *, tz)
 264 {
 265         if (tv) {
 266                 struct timeval ktv;
 267
 268                 do_gettimeofday(&ktv);
 269                 if (compat_put_timeval(&ktv, tv))
 270                         return -EFAULT;
 271         }
 272         if (tz) {
 273                 if (copy_to_user(tz, &sys_tz, sizeof(sys_tz)))
 274                         return -EFAULT;
 275         }
 276
 277         return 0;
 278 }
 279
 280 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(settimeofday, struct compat_timeval __user *, tv,
 281                        struct timezone __user *, tz)
 282 {
 283         struct timespec64 new_ts;
 284         struct timeval user_tv;
 285         struct timezone new_tz;
 286
 287         if (tv) {
 288                 if (compat_get_timeval(&user_tv, tv))
 289                         return -EFAULT;
 290                 new_ts.tv_sec = user_tv.tv_sec;
 291                 new_ts.tv_nsec = user_tv.tv_usec * NSEC_PER_USEC;
 292         }
 293         if (tz) {
 294                 if (copy_from_user(&new_tz, tz, sizeof(*tz)))
 295                         return -EFAULT;
 296         }
 297
 298         return do_sys_settimeofday64(tv ? &new_ts : NULL, tz ? &new_tz : NULL);
 299 }
 300 #endif
 301
 302 SYSCALL_DEFINE1(adjtimex, struct timex __user *, txc_p)
 303 {
 304         struct timex txc;               /* Local copy of parameter */
 305         int ret;
 306
 307         /* Copy the user data space into the kernel copy
 308          * structure. But bear in mind that the structures
 309          * may change
 310          */
 311         if (copy_from_user(&txc, txc_p, sizeof(struct timex)))
 312                 return -EFAULT;
 313         ret = do_adjtimex(&txc);
 314         return copy_to_user(txc_p, &txc, sizeof(struct timex)) ? -EFAULT : ret;
 315 }
 316
 317 #ifdef CONFIG_COMPAT
 318
 319 COMPAT_SYSCALL_DEFINE1(adjtimex, struct compat_timex __user *, utp)
 320 {
 321         struct timex txc;
 322         int err, ret;
 323
 324         err = compat_get_timex(&txc, utp);
 325         if (err)
 326                 return err;
 327
 328         ret = do_adjtimex(&txc);
 329
 330         err = compat_put_timex(utp, &txc);
 331         if (err)
 332                 return err;
 333
 334         return ret;
 335 }
 336 #endif
 337
 338 /*
 339  * Convert jiffies to milliseconds and back.
 340  *
 341  * Avoid unnecessary multiplications/divisions in the
 342  * two most common HZ cases:
 343  */
 344 unsigned int jiffies_to_msecs(const unsigned long j)
 345 {
 346 #if HZ <= MSEC_PER_SEC && !(MSEC_PER_SEC % HZ)
 347         return (MSEC_PER_SEC / HZ) * j;
 348 #elif HZ > MSEC_PER_SEC && !(HZ % MSEC_PER_SEC)
 349         return (j + (HZ / MSEC_PER_SEC) - 1)/(HZ / MSEC_PER_SEC);
 350 #else
 351 # if BITS_PER_LONG == 32
 352         return (HZ_TO_MSEC_MUL32 * j + (1ULL << HZ_TO_MSEC_SHR32) - 1) >>
 353                HZ_TO_MSEC_SHR32;
 354 # else
 355         return DIV_ROUND_UP(j * HZ_TO_MSEC_NUM, HZ_TO_MSEC_DEN);
 356 # endif
 357 #endif
 358 }
 359 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_msecs);
 360
 361 unsigned int jiffies_to_usecs(const unsigned long j)
 362 {
 363         /*
 364          * Hz usually doesn't go much further MSEC_PER_SEC.
 365          * jiffies_to_usecs() and usecs_to_jiffies() depend on that.
 366          */
 367         BUILD_BUG_ON(HZ > USEC_PER_SEC);
 368
 369 #if !(USEC_PER_SEC % HZ)
 370         return (USEC_PER_SEC / HZ) * j;
 371 #else
 372 # if BITS_PER_LONG == 32
 373         return (HZ_TO_USEC_MUL32 * j) >> HZ_TO_USEC_SHR32;
 374 # else
 375         return (j * HZ_TO_USEC_NUM) / HZ_TO_USEC_DEN;
 376 # endif
 377 #endif
 378 }
 379 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_usecs);
 380
 381 /**
 382  * timespec_trunc - Truncate timespec to a granularity
 383  * @t: Timespec
 384  * @gran: Granularity in ns.
 385  *
 386  * Truncate a timespec to a granularity. Always rounds down. gran must
 387  * not be 0 nor greater than a second (NSEC_PER_SEC, or 10^9 ns).
 388  */
 389 struct timespec timespec_trunc(struct timespec t, unsigned gran)
 390 {
 391         /* Avoid division in the common cases 1 ns and 1 s. */
 392         if (gran == 1) {
 393                 /* nothing */
 394         } else if (gran == NSEC_PER_SEC) {
 395                 t.tv_nsec = 0;
 396         } else if (gran > 1 && gran < NSEC_PER_SEC) {
 397                 t.tv_nsec -= t.tv_nsec % gran;
 398         } else {
 399                 WARN(1, "illegal file time granularity: %u", gran);
 400         }
 401         return t;
 402 }
 403 EXPORT_SYMBOL(timespec_trunc);
 404
 405 /*
 406  * mktime64 - Converts date to seconds.
 407  * Converts Gregorian date to seconds since 1970-01-01 00:00:00.
 408  * Assumes input in normal date format, i.e. 1980-12-31 23:59:59
 409  * => year=1980, mon=12, day=31, hour=23, min=59, sec=59.
 410  *
 411  * [For the Julian calendar (which was used in Russia before 1917,
 412  * Britain & colonies before 1752, anywhere else before 1582,
 413  * and is still in use by some communities) leave out the
 414  * -year/100+year/400 terms, and add 10.]
 415  *
 416  * This algorithm was first published by Gauss (I think).
 417  *
 418  * A leap second can be indicated by calling this function with sec as
 419  * 60 (allowable under ISO 8601).  The leap second is treated the same
 420  * as the following second since they don't exist in UNIX time.
 421  *
 422  * An encoding of midnight at the end of the day as 24:00:00 - ie. midnight
 423  * tomorrow - (allowable under ISO 8601) is supported.
 424  */
 425 time64_t mktime64(const unsigned int year0, const unsigned int mon0,
 426                 const unsigned int day, const unsigned int hour,
 427                 const unsigned int min, const unsigned int sec)
 428 {
 429         unsigned int mon = mon0, year = year0;
 430
 431         /* 1..12 -> 11,12,1..10 */
 432         if (0 >= (int) (mon -= 2)) {
 433                 mon += 12;      /* Puts Feb last since it has leap day */
 434                 year -= 1;
 435         }
 436
 437         return ((((time64_t)
 438                   (year/4 - year/100 + year/400 + 367*mon/12 + day) +
 439                   year*365 - 719499
 440             )*24 + hour /* now have hours - midnight tomorrow handled here */
 441           )*60 + min /* now have minutes */
 442         )*60 + sec; /* finally seconds */
 443 }
 444 EXPORT_SYMBOL(mktime64);
 445
 446 /**
 447  * set_normalized_timespec - set timespec sec and nsec parts and normalize
 448  *
 449  * @ts:         pointer to timespec variable to be set
 450  * @sec:        seconds to set
 451  * @nsec:       nanoseconds to set
 452  *
 453  * Set seconds and nanoseconds field of a timespec variable and
 454  * normalize to the timespec storage format
 455  *
 456  * Note: The tv_nsec part is always in the range of
 457  *      0 <= tv_nsec < NSEC_PER_SEC
 458  * For negative values only the tv_sec field is negative !
 459  */
 460 void set_normalized_timespec(struct timespec *ts, time_t sec, s64 nsec)
 461 {
 462         while (nsec >= NSEC_PER_SEC) {
 463                 /*
 464                  * The following asm() prevents the compiler from
 465                  * optimising this loop into a modulo operation. See
 466                  * also __iter_div_u64_rem() in include/linux/time.h
 467                  */
 468                 asm("" : "+rm"(nsec));
 469                 nsec -= NSEC_PER_SEC;
 470                 ++sec;
 471         }
 472         while (nsec < 0) {
 473                 asm("" : "+rm"(nsec));
 474                 nsec += NSEC_PER_SEC;
 475                 --sec;
 476         }
 477         ts->tv_sec = sec;
 478         ts->tv_nsec = nsec;
 479 }
 480 EXPORT_SYMBOL(set_normalized_timespec);
 481
 482 /**
 483  * ns_to_timespec - Convert nanoseconds to timespec
 484  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 485  *
 486  * Returns the timespec representation of the nsec parameter.
 487  */
 488 struct timespec ns_to_timespec(const s64 nsec)
 489 {
 490         struct timespec ts;
 491         s32 rem;
 492
 493         if (!nsec)
 494                 return (struct timespec) {0, 0};
 495
 496         ts.tv_sec = div_s64_rem(nsec, NSEC_PER_SEC, &rem);
 497         if (unlikely(rem < 0)) {
 498                 ts.tv_sec--;
 499                 rem += NSEC_PER_SEC;
 500         }
 501         ts.tv_nsec = rem;
 502
 503         return ts;
 504 }
 505 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timespec);
 506
 507 /**
 508  * ns_to_timeval - Convert nanoseconds to timeval
 509  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 510  *
 511  * Returns the timeval representation of the nsec parameter.
 512  */
 513 struct timeval ns_to_timeval(const s64 nsec)
 514 {
 515         struct timespec ts = ns_to_timespec(nsec);
 516         struct timeval tv;
 517
 518         tv.tv_sec = ts.tv_sec;
 519         tv.tv_usec = (suseconds_t) ts.tv_nsec / 1000;
 520
 521         return tv;
 522 }
 523 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timeval);
 524
 525 #if BITS_PER_LONG == 32
 526 /**
 527  * set_normalized_timespec - set timespec sec and nsec parts and normalize
 528  *
 529  * @ts:         pointer to timespec variable to be set
 530  * @sec:        seconds to set
 531  * @nsec:       nanoseconds to set
 532  *
 533  * Set seconds and nanoseconds field of a timespec variable and
 534  * normalize to the timespec storage format
 535  *
 536  * Note: The tv_nsec part is always in the range of
 537  *      0 <= tv_nsec < NSEC_PER_SEC
 538  * For negative values only the tv_sec field is negative !
 539  */
 540 void set_normalized_timespec64(struct timespec64 *ts, time64_t sec, s64 nsec)
 541 {
 542         while (nsec >= NSEC_PER_SEC) {
 543                 /*
 544                  * The following asm() prevents the compiler from
 545                  * optimising this loop into a modulo operation. See
 546                  * also __iter_div_u64_rem() in include/linux/time.h
 547                  */
 548                 asm("" : "+rm"(nsec));
 549                 nsec -= NSEC_PER_SEC;
 550                 ++sec;
 551         }
 552         while (nsec < 0) {
 553                 asm("" : "+rm"(nsec));
 554                 nsec += NSEC_PER_SEC;
 555                 --sec;
 556         }
 557         ts->tv_sec = sec;
 558         ts->tv_nsec = nsec;
 559 }
 560 EXPORT_SYMBOL(set_normalized_timespec64);
 561
 562 /**
 563  * ns_to_timespec64 - Convert nanoseconds to timespec64
 564  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 565  *
 566  * Returns the timespec64 representation of the nsec parameter.
 567  */
 568 struct timespec64 ns_to_timespec64(const s64 nsec)
 569 {
 570         struct timespec64 ts;
 571         s32 rem;
 572
 573         if (!nsec)
 574                 return (struct timespec64) {0, 0};
 575
 576         ts.tv_sec = div_s64_rem(nsec, NSEC_PER_SEC, &rem);
 577         if (unlikely(rem < 0)) {
 578                 ts.tv_sec--;
 579                 rem += NSEC_PER_SEC;
 580         }
 581         ts.tv_nsec = rem;
 582
 583         return ts;
 584 }
 585 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timespec64);
 586 #endif
 587 /**
 588  * msecs_to_jiffies: - convert milliseconds to jiffies
 589  * @m:  time in milliseconds
 590  *
 591  * conversion is done as follows:
 592  *
 593  * - negative values mean 'infinite timeout' (MAX_JIFFY_OFFSET)
 594  *
 595  * - 'too large' values [that would result in larger than
 596  *   MAX_JIFFY_OFFSET values] mean 'infinite timeout' too.
 597  *
 598  * - all other values are converted to jiffies by either multiplying
 599  *   the input value by a factor or dividing it with a factor and
 600  *   handling any 32-bit overflows.
 601  *   for the details see __msecs_to_jiffies()
 602  *
 603  * msecs_to_jiffies() checks for the passed in value being a constant
 604  * via __builtin_constant_p() allowing gcc to eliminate most of the
 605  * code, __msecs_to_jiffies() is called if the value passed does not
 606  * allow constant folding and the actual conversion must be done at
 607  * runtime.
 608  * the _msecs_to_jiffies helpers are the HZ dependent conversion
 609  * routines found in include/linux/jiffies.h
 610  */
 611 unsigned long __msecs_to_jiffies(const unsigned int m)
 612 {
 613         /*
 614          * Negative value, means infinite timeout:
 615          */
 616         if ((int)m < 0)
 617                 return MAX_JIFFY_OFFSET;
 618         return _msecs_to_jiffies(m);
 619 }
 620 EXPORT_SYMBOL(__msecs_to_jiffies);
 621
 622 unsigned long __usecs_to_jiffies(const unsigned int u)
 623 {
 624         if (u > jiffies_to_usecs(MAX_JIFFY_OFFSET))
 625                 return MAX_JIFFY_OFFSET;
 626         return _usecs_to_jiffies(u);
 627 }
 628 EXPORT_SYMBOL(__usecs_to_jiffies);
 629
 630 /*
 631  * The TICK_NSEC - 1 rounds up the value to the next resolution.  Note
 632  * that a remainder subtract here would not do the right thing as the
 633  * resolution values don't fall on second boundries.  I.e. the line:
 634  * nsec -= nsec % TICK_NSEC; is NOT a correct resolution rounding.
 635  * Note that due to the small error in the multiplier here, this
 636  * rounding is incorrect for sufficiently large values of tv_nsec, but
 637  * well formed timespecs should have tv_nsec < NSEC_PER_SEC, so we're
 638  * OK.
 639  *
 640  * Rather, we just shift the bits off the right.
 641  *
 642  * The >> (NSEC_JIFFIE_SC - SEC_JIFFIE_SC) converts the scaled nsec
 643  * value to a scaled second value.
 644  */
 645 static unsigned long
 646 __timespec64_to_jiffies(u64 sec, long nsec)
 647 {
 648         nsec = nsec + TICK_NSEC - 1;
 649
 650         if (sec >= MAX_SEC_IN_JIFFIES){
 651                 sec = MAX_SEC_IN_JIFFIES;
 652                 nsec = 0;
 653         }
 654         return ((sec * SEC_CONVERSION) +
 655                 (((u64)nsec * NSEC_CONVERSION) >>
 656                  (NSEC_JIFFIE_SC - SEC_JIFFIE_SC))) >> SEC_JIFFIE_SC;
 657
 658 }
 659
 660 static unsigned long
 661 __timespec_to_jiffies(unsigned long sec, long nsec)
 662 {
 663         return __timespec64_to_jiffies((u64)sec, nsec);
 664 }
 665
 666 unsigned long
 667 timespec64_to_jiffies(const struct timespec64 *value)
 668 {
 669         return __timespec64_to_jiffies(value->tv_sec, value->tv_nsec);
 670 }
 671 EXPORT_SYMBOL(timespec64_to_jiffies);
 672
 673 void
 674 jiffies_to_timespec64(const unsigned long jiffies, struct timespec64 *value)
 675 {
 676         /*
 677          * Convert jiffies to nanoseconds and separate with
 678          * one divide.
 679          */
 680         u32 rem;
 681         value->tv_sec = div_u64_rem((u64)jiffies * TICK_NSEC,
 682                                     NSEC_PER_SEC, &rem);
 683         value->tv_nsec = rem;
 684 }
 685 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_timespec64);
 686
 687 /*
 688  * We could use a similar algorithm to timespec_to_jiffies (with a
 689  * different multiplier for usec instead of nsec). But this has a
 690  * problem with rounding: we can't exactly add TICK_NSEC - 1 to the
 691  * usec value, since it's not necessarily integral.
 692  *
 693  * We could instead round in the intermediate scaled representation
 694  * (i.e. in units of 1/2^(large scale) jiffies) but that's also
 695  * perilous: the scaling introduces a small positive error, which
 696  * combined with a division-rounding-upward (i.e. adding 2^(scale) - 1
 697  * units to the intermediate before shifting) leads to accidental
 698  * overflow and overestimates.
 699  *
 700  * At the cost of one additional multiplication by a constant, just
 701  * use the timespec implementation.
 702  */
 703 unsigned long
 704 timeval_to_jiffies(const struct timeval *value)
 705 {
 706         return __timespec_to_jiffies(value->tv_sec,
 707                                      value->tv_usec * NSEC_PER_USEC);
 708 }
 709 EXPORT_SYMBOL(timeval_to_jiffies);
 710
 711 void jiffies_to_timeval(const unsigned long jiffies, struct timeval *value)
 712 {
 713         /*
 714          * Convert jiffies to nanoseconds and separate with
 715          * one divide.
 716          */
 717         u32 rem;
 718
 719         value->tv_sec = div_u64_rem((u64)jiffies * TICK_NSEC,
 720                                     NSEC_PER_SEC, &rem);
 721         value->tv_usec = rem / NSEC_PER_USEC;
 722 }
 723 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_timeval);
 724
 725 /*
 726  * Convert jiffies/jiffies_64 to clock_t and back.
 727  */
 728 clock_t jiffies_to_clock_t(unsigned long x)
 729 {
 730 #if (TICK_NSEC % (NSEC_PER_SEC / USER_HZ)) == 0
 731 # if HZ < USER_HZ
 732         return x * (USER_HZ / HZ);
 733 # else
 734         return x / (HZ / USER_HZ);
 735 # endif
 736 #else
 737         return div_u64((u64)x * TICK_NSEC, NSEC_PER_SEC / USER_HZ);
 738 #endif
 739 }
 740 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_clock_t);
 741
 742 unsigned long clock_t_to_jiffies(unsigned long x)
 743 {
 744 #if (HZ % USER_HZ)==0
 745         if (x >= ~0UL / (HZ / USER_HZ))
 746                 return ~0UL;
 747         return x * (HZ / USER_HZ);
 748 #else
 749         /* Don't worry about loss of precision here .. */
 750         if (x >= ~0UL / HZ * USER_HZ)
 751                 return ~0UL;
 752
 753         /* .. but do try to contain it here */
 754         return div_u64((u64)x * HZ, USER_HZ);
 755 #endif
 756 }
 757 EXPORT_SYMBOL(clock_t_to_jiffies);
 758
 759 u64 jiffies_64_to_clock_t(u64 x)
 760 {
 761 #if (TICK_NSEC % (NSEC_PER_SEC / USER_HZ)) == 0
 762 # if HZ < USER_HZ
 763         x = div_u64(x * USER_HZ, HZ);
 764 # elif HZ > USER_HZ
 765         x = div_u64(x, HZ / USER_HZ);
 766 # else
 767         /* Nothing to do */
 768 # endif
 769 #else
 770         /*
 771          * There are better ways that don't overflow early,
 772          * but even this doesn't overflow in hundreds of years
 773          * in 64 bits, so..
 774          */
 775         x = div_u64(x * TICK_NSEC, (NSEC_PER_SEC / USER_HZ));
 776 #endif
 777         return x;
 778 }
 779 EXPORT_SYMBOL(jiffies_64_to_clock_t);
 780
 781 u64 nsec_to_clock_t(u64 x)
 782 {
 783 #if (NSEC_PER_SEC % USER_HZ) == 0
 784         return div_u64(x, NSEC_PER_SEC / USER_HZ);
 785 #elif (USER_HZ % 512) == 0
 786         return div_u64(x * USER_HZ / 512, NSEC_PER_SEC / 512);
 787 #else
 788         /*
 789          * max relative error 5.7e-8 (1.8s per year) for USER_HZ <= 1024,
 790          * overflow after 64.99 years.
 791          * exact for HZ=60, 72, 90, 120, 144, 180, 300, 600, 900, ...
 792          */
 793         return div_u64(x * 9, (9ull * NSEC_PER_SEC + (USER_HZ / 2)) / USER_HZ);
 794 #endif
 795 }
 796
 797 u64 jiffies64_to_nsecs(u64 j)
 798 {
 799 #if !(NSEC_PER_SEC % HZ)
 800         return (NSEC_PER_SEC / HZ) * j;
 801 # else
 802         return div_u64(j * HZ_TO_NSEC_NUM, HZ_TO_NSEC_DEN);
 803 #endif
 804 }
 805 EXPORT_SYMBOL(jiffies64_to_nsecs);
 806
 807 /**
 808  * nsecs_to_jiffies64 - Convert nsecs in u64 to jiffies64
 809  *
 810  * @n:  nsecs in u64
 811  *
 812  * Unlike {m,u}secs_to_jiffies, type of input is not unsigned int but u64.
 813  * And this doesn't return MAX_JIFFY_OFFSET since this function is designed
 814  * for scheduler, not for use in device drivers to calculate timeout value.
 815  *
 816  * note:
 817  *   NSEC_PER_SEC = 10^9 = (5^9 * 2^9) = (1953125 * 512)
 818  *   ULLONG_MAX ns = 18446744073.709551615 secs = about 584 years
 819  */
 820 u64 nsecs_to_jiffies64(u64 n)
 821 {
 822 #if (NSEC_PER_SEC % HZ) == 0
 823         /* Common case, HZ = 100, 128, 200, 250, 256, 500, 512, 1000 etc. */
 824         return div_u64(n, NSEC_PER_SEC / HZ);
 825 #elif (HZ % 512) == 0
 826         /* overflow after 292 years if HZ = 1024 */
 827         return div_u64(n * HZ / 512, NSEC_PER_SEC / 512);
 828 #else
 829         /*
 830          * Generic case - optimized for cases where HZ is a multiple of 3.
 831          * overflow after 64.99 years, exact for HZ = 60, 72, 90, 120 etc.
 832          */
 833         return div_u64(n * 9, (9ull * NSEC_PER_SEC + HZ / 2) / HZ);
 834 #endif
 835 }
 836 EXPORT_SYMBOL(nsecs_to_jiffies64);
 837
 838 /**
 839  * nsecs_to_jiffies - Convert nsecs in u64 to jiffies
 840  *
 841  * @n:  nsecs in u64
 842  *
 843  * Unlike {m,u}secs_to_jiffies, type of input is not unsigned int but u64.
 844  * And this doesn't return MAX_JIFFY_OFFSET since this function is designed
 845  * for scheduler, not for use in device drivers to calculate timeout value.
 846  *
 847  * note:
 848  *   NSEC_PER_SEC = 10^9 = (5^9 * 2^9) = (1953125 * 512)
 849  *   ULLONG_MAX ns = 18446744073.709551615 secs = about 584 years
 850  */
 851 unsigned long nsecs_to_jiffies(u64 n)
 852 {
 853         return (unsigned long)nsecs_to_jiffies64(n);
 854 }
 855 EXPORT_SYMBOL_GPL(nsecs_to_jiffies);
 856
 857 /*
 858  * Add two timespec values and do a safety check for overflow.
 859  * It's assumed that both values are valid (>= 0)
 860  */
 861 struct timespec timespec_add_safe(const struct timespec lhs,
 862                                   const struct timespec rhs)
 863 {
 864         struct timespec res;
 865
 866         set_normalized_timespec(&res, lhs.tv_sec + rhs.tv_sec,
 867                                 lhs.tv_nsec + rhs.tv_nsec);
 868
 869         if (res.tv_sec < lhs.tv_sec || res.tv_sec < rhs.tv_sec)
 870                 res.tv_sec = TIME_T_MAX;
 871
 872         return res;
 873 }
 874
 875 /*
 876  * Add two timespec64 values and do a safety check for overflow.
 877  * It's assumed that both values are valid (>= 0).
 878  * And, each timespec64 is in normalized form.
 879  */
 880 struct timespec64 timespec64_add_safe(const struct timespec64 lhs,
 881                                 const struct timespec64 rhs)
 882 {
 883         struct timespec64 res;
 884
 885         set_normalized_timespec64(&res, (timeu64_t) lhs.tv_sec + rhs.tv_sec,
 886                         lhs.tv_nsec + rhs.tv_nsec);
 887
 888         if (unlikely(res.tv_sec < lhs.tv_sec || res.tv_sec < rhs.tv_sec)) {
 889                 res.tv_sec = TIME64_MAX;
 890                 res.tv_nsec = 0;
 891         }
 892
 893         return res;
 894 }
 895
 896 int get_timespec64(struct timespec64 *ts,
 897                    const struct timespec __user *uts)
 898 {
 899         struct timespec kts;
 900         int ret;
 901
 902         ret = copy_from_user(&kts, uts, sizeof(kts));
 903         if (ret)
 904                 return -EFAULT;
 905
 906         ts->tv_sec = kts.tv_sec;
 907         ts->tv_nsec = kts.tv_nsec;
 908
 909         return 0;
 910 }
 911 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_timespec64);
 912
 913 int put_timespec64(const struct timespec64 *ts,
 914                    struct timespec __user *uts)
 915 {
 916         struct timespec kts = {
 917                 .tv_sec = ts->tv_sec,
 918                 .tv_nsec = ts->tv_nsec
 919         };
 920         return copy_to_user(uts, &kts, sizeof(kts)) ? -EFAULT : 0;
 921 }
 922 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_timespec64);
 923
 924 int get_itimerspec64(struct itimerspec64 *it,
 925                         const struct itimerspec __user *uit)
 926 {
 927         int ret;
 928
 929         ret = get_timespec64(&it->it_interval, &uit->it_interval);
 930         if (ret)
 931                 return ret;
 932
 933         ret = get_timespec64(&it->it_value, &uit->it_value);
 934
 935         return ret;
 936 }
 937 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_itimerspec64);
 938
 939 int put_itimerspec64(const struct itimerspec64 *it,
 940                         struct itimerspec __user *uit)
 941 {
 942         int ret;
 943
 944         ret = put_timespec64(&it->it_interval, &uit->it_interval);
 945         if (ret)
 946                 return ret;
 947
 948         ret = put_timespec64(&it->it_value, &uit->it_value);
 949
 950         return ret;
 951 }
 952 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_itimerspec64);