]> Git Repo - J-linux.git/blob - kernel/time/posix-cpu-timers.c
Merge tag 'vfs-6.13-rc7.fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/vfs/vfs
[J-linux.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 #include <linux/task_work.h>
19
20 #include "posix-timers.h"
21
22 static void posix_cpu_timer_rearm(struct k_itimer *timer);
23
24 void posix_cputimers_group_init(struct posix_cputimers *pct, u64 cpu_limit)
25 {
26         posix_cputimers_init(pct);
27         if (cpu_limit != RLIM_INFINITY) {
28                 pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt = cpu_limit * NSEC_PER_SEC;
29                 pct->timers_active = true;
30         }
31 }
32
33 /*
34  * Called after updating RLIMIT_CPU to run cpu timer and update
35  * tsk->signal->posix_cputimers.bases[clock].nextevt expiration cache if
36  * necessary. Needs siglock protection since other code may update the
37  * expiration cache as well.
38  *
39  * Returns 0 on success, -ESRCH on failure.  Can fail if the task is exiting and
40  * we cannot lock_task_sighand.  Cannot fail if task is current.
41  */
42 int update_rlimit_cpu(struct task_struct *task, unsigned long rlim_new)
43 {
44         u64 nsecs = rlim_new * NSEC_PER_SEC;
45         unsigned long irq_fl;
46
47         if (!lock_task_sighand(task, &irq_fl))
48                 return -ESRCH;
49         set_process_cpu_timer(task, CPUCLOCK_PROF, &nsecs, NULL);
50         unlock_task_sighand(task, &irq_fl);
51         return 0;
52 }
53
54 /*
55  * Functions for validating access to tasks.
56  */
57 static struct pid *pid_for_clock(const clockid_t clock, bool gettime)
58 {
59         const bool thread = !!CPUCLOCK_PERTHREAD(clock);
60         const pid_t upid = CPUCLOCK_PID(clock);
61         struct pid *pid;
62
63         if (CPUCLOCK_WHICH(clock) >= CPUCLOCK_MAX)
64                 return NULL;
65
66         /*
67          * If the encoded PID is 0, then the timer is targeted at current
68          * or the process to which current belongs.
69          */
70         if (upid == 0)
71                 return thread ? task_pid(current) : task_tgid(current);
72
73         pid = find_vpid(upid);
74         if (!pid)
75                 return NULL;
76
77         if (thread) {
78                 struct task_struct *tsk = pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
79                 return (tsk && same_thread_group(tsk, current)) ? pid : NULL;
80         }
81
82         /*
83          * For clock_gettime(PROCESS) allow finding the process by
84          * with the pid of the current task.  The code needs the tgid
85          * of the process so that pid_task(pid, PIDTYPE_TGID) can be
86          * used to find the process.
87          */
88         if (gettime && (pid == task_pid(current)))
89                 return task_tgid(current);
90
91         /*
92          * For processes require that pid identifies a process.
93          */
94         return pid_has_task(pid, PIDTYPE_TGID) ? pid : NULL;
95 }
96
97 static inline int validate_clock_permissions(const clockid_t clock)
98 {
99         int ret;
100
101         rcu_read_lock();
102         ret = pid_for_clock(clock, false) ? 0 : -EINVAL;
103         rcu_read_unlock();
104
105         return ret;
106 }
107
108 static inline enum pid_type clock_pid_type(const clockid_t clock)
109 {
110         return CPUCLOCK_PERTHREAD(clock) ? PIDTYPE_PID : PIDTYPE_TGID;
111 }
112
113 static inline struct task_struct *cpu_timer_task_rcu(struct k_itimer *timer)
114 {
115         return pid_task(timer->it.cpu.pid, clock_pid_type(timer->it_clock));
116 }
117
118 /*
119  * Update expiry time from increment, and increase overrun count,
120  * given the current clock sample.
121  */
122 static u64 bump_cpu_timer(struct k_itimer *timer, u64 now)
123 {
124         u64 delta, incr, expires = timer->it.cpu.node.expires;
125         int i;
126
127         if (!timer->it_interval)
128                 return expires;
129
130         if (now < expires)
131                 return expires;
132
133         incr = timer->it_interval;
134         delta = now + incr - expires;
135
136         /* Don't use (incr*2 < delta), incr*2 might overflow. */
137         for (i = 0; incr < delta - incr; i++)
138                 incr = incr << 1;
139
140         for (; i >= 0; incr >>= 1, i--) {
141                 if (delta < incr)
142                         continue;
143
144                 timer->it.cpu.node.expires += incr;
145                 timer->it_overrun += 1LL << i;
146                 delta -= incr;
147         }
148         return timer->it.cpu.node.expires;
149 }
150
151 /* Check whether all cache entries contain U64_MAX, i.e. eternal expiry time */
152 static inline bool expiry_cache_is_inactive(const struct posix_cputimers *pct)
153 {
154         return !(~pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt |
155                  ~pct->bases[CPUCLOCK_VIRT].nextevt |
156                  ~pct->bases[CPUCLOCK_SCHED].nextevt);
157 }
158
159 static int
160 posix_cpu_clock_getres(const clockid_t which_clock, struct timespec64 *tp)
161 {
162         int error = validate_clock_permissions(which_clock);
163
164         if (!error) {
165                 tp->tv_sec = 0;
166                 tp->tv_nsec = ((NSEC_PER_SEC + HZ - 1) / HZ);
167                 if (CPUCLOCK_WHICH(which_clock) == CPUCLOCK_SCHED) {
168                         /*
169                          * If sched_clock is using a cycle counter, we
170                          * don't have any idea of its true resolution
171                          * exported, but it is much more than 1s/HZ.
172                          */
173                         tp->tv_nsec = 1;
174                 }
175         }
176         return error;
177 }
178
179 static int
180 posix_cpu_clock_set(const clockid_t clock, const struct timespec64 *tp)
181 {
182         int error = validate_clock_permissions(clock);
183
184         /*
185          * You can never reset a CPU clock, but we check for other errors
186          * in the call before failing with EPERM.
187          */
188         return error ? : -EPERM;
189 }
190
191 /*
192  * Sample a per-thread clock for the given task. clkid is validated.
193  */
194 static u64 cpu_clock_sample(const clockid_t clkid, struct task_struct *p)
195 {
196         u64 utime, stime;
197
198         if (clkid == CPUCLOCK_SCHED)
199                 return task_sched_runtime(p);
200
201         task_cputime(p, &utime, &stime);
202
203         switch (clkid) {
204         case CPUCLOCK_PROF:
205                 return utime + stime;
206         case CPUCLOCK_VIRT:
207                 return utime;
208         default:
209                 WARN_ON_ONCE(1);
210         }
211         return 0;
212 }
213
214 static inline void store_samples(u64 *samples, u64 stime, u64 utime, u64 rtime)
215 {
216         samples[CPUCLOCK_PROF] = stime + utime;
217         samples[CPUCLOCK_VIRT] = utime;
218         samples[CPUCLOCK_SCHED] = rtime;
219 }
220
221 static void task_sample_cputime(struct task_struct *p, u64 *samples)
222 {
223         u64 stime, utime;
224
225         task_cputime(p, &utime, &stime);
226         store_samples(samples, stime, utime, p->se.sum_exec_runtime);
227 }
228
229 static void proc_sample_cputime_atomic(struct task_cputime_atomic *at,
230                                        u64 *samples)
231 {
232         u64 stime, utime, rtime;
233
234         utime = atomic64_read(&at->utime);
235         stime = atomic64_read(&at->stime);
236         rtime = atomic64_read(&at->sum_exec_runtime);
237         store_samples(samples, stime, utime, rtime);
238 }
239
240 /*
241  * Set cputime to sum_cputime if sum_cputime > cputime. Use cmpxchg
242  * to avoid race conditions with concurrent updates to cputime.
243  */
244 static inline void __update_gt_cputime(atomic64_t *cputime, u64 sum_cputime)
245 {
246         u64 curr_cputime = atomic64_read(cputime);
247
248         do {
249                 if (sum_cputime <= curr_cputime)
250                         return;
251         } while (!atomic64_try_cmpxchg(cputime, &curr_cputime, sum_cputime));
252 }
253
254 static void update_gt_cputime(struct task_cputime_atomic *cputime_atomic,
255                               struct task_cputime *sum)
256 {
257         __update_gt_cputime(&cputime_atomic->utime, sum->utime);
258         __update_gt_cputime(&cputime_atomic->stime, sum->stime);
259         __update_gt_cputime(&cputime_atomic->sum_exec_runtime, sum->sum_exec_runtime);
260 }
261
262 /**
263  * thread_group_sample_cputime - Sample cputime for a given task
264  * @tsk:        Task for which cputime needs to be started
265  * @samples:    Storage for time samples
266  *
267  * Called from sys_getitimer() to calculate the expiry time of an active
268  * timer. That means group cputime accounting is already active. Called
269  * with task sighand lock held.
270  *
271  * Updates @times with an uptodate sample of the thread group cputimes.
272  */
273 void thread_group_sample_cputime(struct task_struct *tsk, u64 *samples)
274 {
275         struct thread_group_cputimer *cputimer = &tsk->signal->cputimer;
276         struct posix_cputimers *pct = &tsk->signal->posix_cputimers;
277
278         WARN_ON_ONCE(!pct->timers_active);
279
280         proc_sample_cputime_atomic(&cputimer->cputime_atomic, samples);
281 }
282
283 /**
284  * thread_group_start_cputime - Start cputime and return a sample
285  * @tsk:        Task for which cputime needs to be started
286  * @samples:    Storage for time samples
287  *
288  * The thread group cputime accounting is avoided when there are no posix
289  * CPU timers armed. Before starting a timer it's required to check whether
290  * the time accounting is active. If not, a full update of the atomic
291  * accounting store needs to be done and the accounting enabled.
292  *
293  * Updates @times with an uptodate sample of the thread group cputimes.
294  */
295 static void thread_group_start_cputime(struct task_struct *tsk, u64 *samples)
296 {
297         struct thread_group_cputimer *cputimer = &tsk->signal->cputimer;
298         struct posix_cputimers *pct = &tsk->signal->posix_cputimers;
299
300         lockdep_assert_task_sighand_held(tsk);
301
302         /* Check if cputimer isn't running. This is accessed without locking. */
303         if (!READ_ONCE(pct->timers_active)) {
304                 struct task_cputime sum;
305
306                 /*
307                  * The POSIX timer interface allows for absolute time expiry
308                  * values through the TIMER_ABSTIME flag, therefore we have
309                  * to synchronize the timer to the clock every time we start it.
310                  */
311                 thread_group_cputime(tsk, &sum);
312                 update_gt_cputime(&cputimer->cputime_atomic, &sum);
313
314                 /*
315                  * We're setting timers_active without a lock. Ensure this
316                  * only gets written to in one operation. We set it after
317                  * update_gt_cputime() as a small optimization, but
318                  * barriers are not required because update_gt_cputime()
319                  * can handle concurrent updates.
320                  */
321                 WRITE_ONCE(pct->timers_active, true);
322         }
323         proc_sample_cputime_atomic(&cputimer->cputime_atomic, samples);
324 }
325
326 static void __thread_group_cputime(struct task_struct *tsk, u64 *samples)
327 {
328         struct task_cputime ct;
329
330         thread_group_cputime(tsk, &ct);
331         store_samples(samples, ct.stime, ct.utime, ct.sum_exec_runtime);
332 }
333
334 /*
335  * Sample a process (thread group) clock for the given task clkid. If the
336  * group's cputime accounting is already enabled, read the atomic
337  * store. Otherwise a full update is required.  clkid is already validated.
338  */
339 static u64 cpu_clock_sample_group(const clockid_t clkid, struct task_struct *p,
340                                   bool start)
341 {
342         struct thread_group_cputimer *cputimer = &p->signal->cputimer;
343         struct posix_cputimers *pct = &p->signal->posix_cputimers;
344         u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
345
346         if (!READ_ONCE(pct->timers_active)) {
347                 if (start)
348                         thread_group_start_cputime(p, samples);
349                 else
350                         __thread_group_cputime(p, samples);
351         } else {
352                 proc_sample_cputime_atomic(&cputimer->cputime_atomic, samples);
353         }
354
355         return samples[clkid];
356 }
357
358 static int posix_cpu_clock_get(const clockid_t clock, struct timespec64 *tp)
359 {
360         const clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(clock);
361         struct task_struct *tsk;
362         u64 t;
363
364         rcu_read_lock();
365         tsk = pid_task(pid_for_clock(clock, true), clock_pid_type(clock));
366         if (!tsk) {
367                 rcu_read_unlock();
368                 return -EINVAL;
369         }
370
371         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(clock))
372                 t = cpu_clock_sample(clkid, tsk);
373         else
374                 t = cpu_clock_sample_group(clkid, tsk, false);
375         rcu_read_unlock();
376
377         *tp = ns_to_timespec64(t);
378         return 0;
379 }
380
381 /*
382  * Validate the clockid_t for a new CPU-clock timer, and initialize the timer.
383  * This is called from sys_timer_create() and do_cpu_nanosleep() with the
384  * new timer already all-zeros initialized.
385  */
386 static int posix_cpu_timer_create(struct k_itimer *new_timer)
387 {
388         static struct lock_class_key posix_cpu_timers_key;
389         struct pid *pid;
390
391         rcu_read_lock();
392         pid = pid_for_clock(new_timer->it_clock, false);
393         if (!pid) {
394                 rcu_read_unlock();
395                 return -EINVAL;
396         }
397
398         /*
399          * If posix timer expiry is handled in task work context then
400          * timer::it_lock can be taken without disabling interrupts as all
401          * other locking happens in task context. This requires a separate
402          * lock class key otherwise regular posix timer expiry would record
403          * the lock class being taken in interrupt context and generate a
404          * false positive warning.
405          */
406         if (IS_ENABLED(CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK))
407                 lockdep_set_class(&new_timer->it_lock, &posix_cpu_timers_key);
408
409         new_timer->kclock = &clock_posix_cpu;
410         timerqueue_init(&new_timer->it.cpu.node);
411         new_timer->it.cpu.pid = get_pid(pid);
412         rcu_read_unlock();
413         return 0;
414 }
415
416 static struct posix_cputimer_base *timer_base(struct k_itimer *timer,
417                                               struct task_struct *tsk)
418 {
419         int clkidx = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
420
421         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
422                 return tsk->posix_cputimers.bases + clkidx;
423         else
424                 return tsk->signal->posix_cputimers.bases + clkidx;
425 }
426
427 /*
428  * Force recalculating the base earliest expiration on the next tick.
429  * This will also re-evaluate the need to keep around the process wide
430  * cputime counter and tick dependency and eventually shut these down
431  * if necessary.
432  */
433 static void trigger_base_recalc_expires(struct k_itimer *timer,
434                                         struct task_struct *tsk)
435 {
436         struct posix_cputimer_base *base = timer_base(timer, tsk);
437
438         base->nextevt = 0;
439 }
440
441 /*
442  * Dequeue the timer and reset the base if it was its earliest expiration.
443  * It makes sure the next tick recalculates the base next expiration so we
444  * don't keep the costly process wide cputime counter around for a random
445  * amount of time, along with the tick dependency.
446  *
447  * If another timer gets queued between this and the next tick, its
448  * expiration will update the base next event if necessary on the next
449  * tick.
450  */
451 static void disarm_timer(struct k_itimer *timer, struct task_struct *p)
452 {
453         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
454         struct posix_cputimer_base *base;
455
456         if (!cpu_timer_dequeue(ctmr))
457                 return;
458
459         base = timer_base(timer, p);
460         if (cpu_timer_getexpires(ctmr) == base->nextevt)
461                 trigger_base_recalc_expires(timer, p);
462 }
463
464
465 /*
466  * Clean up a CPU-clock timer that is about to be destroyed.
467  * This is called from timer deletion with the timer already locked.
468  * If we return TIMER_RETRY, it's necessary to release the timer's lock
469  * and try again.  (This happens when the timer is in the middle of firing.)
470  */
471 static int posix_cpu_timer_del(struct k_itimer *timer)
472 {
473         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
474         struct sighand_struct *sighand;
475         struct task_struct *p;
476         unsigned long flags;
477         int ret = 0;
478
479         rcu_read_lock();
480         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
481         if (!p)
482                 goto out;
483
484         /*
485          * Protect against sighand release/switch in exit/exec and process/
486          * thread timer list entry concurrent read/writes.
487          */
488         sighand = lock_task_sighand(p, &flags);
489         if (unlikely(sighand == NULL)) {
490                 /*
491                  * This raced with the reaping of the task. The exit cleanup
492                  * should have removed this timer from the timer queue.
493                  */
494                 WARN_ON_ONCE(ctmr->head || timerqueue_node_queued(&ctmr->node));
495         } else {
496                 if (timer->it.cpu.firing) {
497                         /*
498                          * Prevent signal delivery. The timer cannot be dequeued
499                          * because it is on the firing list which is not protected
500                          * by sighand->lock. The delivery path is waiting for
501                          * the timer lock. So go back, unlock and retry.
502                          */
503                         timer->it.cpu.firing = false;
504                         ret = TIMER_RETRY;
505                 } else {
506                         disarm_timer(timer, p);
507                 }
508                 unlock_task_sighand(p, &flags);
509         }
510
511 out:
512         rcu_read_unlock();
513
514         if (!ret) {
515                 put_pid(ctmr->pid);
516                 timer->it_status = POSIX_TIMER_DISARMED;
517         }
518         return ret;
519 }
520
521 static void cleanup_timerqueue(struct timerqueue_head *head)
522 {
523         struct timerqueue_node *node;
524         struct cpu_timer *ctmr;
525
526         while ((node = timerqueue_getnext(head))) {
527                 timerqueue_del(head, node);
528                 ctmr = container_of(node, struct cpu_timer, node);
529                 ctmr->head = NULL;
530         }
531 }
532
533 /*
534  * Clean out CPU timers which are still armed when a thread exits. The
535  * timers are only removed from the list. No other updates are done. The
536  * corresponding posix timers are still accessible, but cannot be rearmed.
537  *
538  * This must be called with the siglock held.
539  */
540 static void cleanup_timers(struct posix_cputimers *pct)
541 {
542         cleanup_timerqueue(&pct->bases[CPUCLOCK_PROF].tqhead);
543         cleanup_timerqueue(&pct->bases[CPUCLOCK_VIRT].tqhead);
544         cleanup_timerqueue(&pct->bases[CPUCLOCK_SCHED].tqhead);
545 }
546
547 /*
548  * These are both called with the siglock held, when the current thread
549  * is being reaped.  When the final (leader) thread in the group is reaped,
550  * posix_cpu_timers_exit_group will be called after posix_cpu_timers_exit.
551  */
552 void posix_cpu_timers_exit(struct task_struct *tsk)
553 {
554         cleanup_timers(&tsk->posix_cputimers);
555 }
556 void posix_cpu_timers_exit_group(struct task_struct *tsk)
557 {
558         cleanup_timers(&tsk->signal->posix_cputimers);
559 }
560
561 /*
562  * Insert the timer on the appropriate list before any timers that
563  * expire later.  This must be called with the sighand lock held.
564  */
565 static void arm_timer(struct k_itimer *timer, struct task_struct *p)
566 {
567         struct posix_cputimer_base *base = timer_base(timer, p);
568         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
569         u64 newexp = cpu_timer_getexpires(ctmr);
570
571         timer->it_status = POSIX_TIMER_ARMED;
572         if (!cpu_timer_enqueue(&base->tqhead, ctmr))
573                 return;
574
575         /*
576          * We are the new earliest-expiring POSIX 1.b timer, hence
577          * need to update expiration cache. Take into account that
578          * for process timers we share expiration cache with itimers
579          * and RLIMIT_CPU and for thread timers with RLIMIT_RTTIME.
580          */
581         if (newexp < base->nextevt)
582                 base->nextevt = newexp;
583
584         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
585                 tick_dep_set_task(p, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
586         else
587                 tick_dep_set_signal(p, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
588 }
589
590 /*
591  * The timer is locked, fire it and arrange for its reload.
592  */
593 static void cpu_timer_fire(struct k_itimer *timer)
594 {
595         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
596
597         timer->it_status = POSIX_TIMER_DISARMED;
598
599         if (unlikely(ctmr->nanosleep)) {
600                 /*
601                  * This a special case for clock_nanosleep,
602                  * not a normal timer from sys_timer_create.
603                  */
604                 wake_up_process(timer->it_process);
605                 cpu_timer_setexpires(ctmr, 0);
606         } else {
607                 posix_timer_queue_signal(timer);
608                 /* Disable oneshot timers */
609                 if (!timer->it_interval)
610                         cpu_timer_setexpires(ctmr, 0);
611         }
612 }
613
614 static void __posix_cpu_timer_get(struct k_itimer *timer, struct itimerspec64 *itp, u64 now);
615
616 /*
617  * Guts of sys_timer_settime for CPU timers.
618  * This is called with the timer locked and interrupts disabled.
619  * If we return TIMER_RETRY, it's necessary to release the timer's lock
620  * and try again.  (This happens when the timer is in the middle of firing.)
621  */
622 static int posix_cpu_timer_set(struct k_itimer *timer, int timer_flags,
623                                struct itimerspec64 *new, struct itimerspec64 *old)
624 {
625         bool sigev_none = timer->it_sigev_notify == SIGEV_NONE;
626         clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
627         struct cpu_timer *ctmr = &timer->it.cpu;
628         u64 old_expires, new_expires, now;
629         struct sighand_struct *sighand;
630         struct task_struct *p;
631         unsigned long flags;
632         int ret = 0;
633
634         rcu_read_lock();
635         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
636         if (!p) {
637                 /*
638                  * If p has just been reaped, we can no
639                  * longer get any information about it at all.
640                  */
641                 rcu_read_unlock();
642                 return -ESRCH;
643         }
644
645         /*
646          * Use the to_ktime conversion because that clamps the maximum
647          * value to KTIME_MAX and avoid multiplication overflows.
648          */
649         new_expires = ktime_to_ns(timespec64_to_ktime(new->it_value));
650
651         /*
652          * Protect against sighand release/switch in exit/exec and p->cpu_timers
653          * and p->signal->cpu_timers read/write in arm_timer()
654          */
655         sighand = lock_task_sighand(p, &flags);
656         /*
657          * If p has just been reaped, we can no
658          * longer get any information about it at all.
659          */
660         if (unlikely(sighand == NULL)) {
661                 rcu_read_unlock();
662                 return -ESRCH;
663         }
664
665         /* Retrieve the current expiry time before disarming the timer */
666         old_expires = cpu_timer_getexpires(ctmr);
667
668         if (unlikely(timer->it.cpu.firing)) {
669                 /*
670                  * Prevent signal delivery. The timer cannot be dequeued
671                  * because it is on the firing list which is not protected
672                  * by sighand->lock. The delivery path is waiting for
673                  * the timer lock. So go back, unlock and retry.
674                  */
675                 timer->it.cpu.firing = false;
676                 ret = TIMER_RETRY;
677         } else {
678                 cpu_timer_dequeue(ctmr);
679                 timer->it_status = POSIX_TIMER_DISARMED;
680         }
681
682         /*
683          * Sample the current clock for saving the previous setting
684          * and for rearming the timer.
685          */
686         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
687                 now = cpu_clock_sample(clkid, p);
688         else
689                 now = cpu_clock_sample_group(clkid, p, !sigev_none);
690
691         /* Retrieve the previous expiry value if requested. */
692         if (old) {
693                 old->it_value = (struct timespec64){ };
694                 if (old_expires)
695                         __posix_cpu_timer_get(timer, old, now);
696         }
697
698         /* Retry if the timer expiry is running concurrently */
699         if (unlikely(ret)) {
700                 unlock_task_sighand(p, &flags);
701                 goto out;
702         }
703
704         /* Convert relative expiry time to absolute */
705         if (new_expires && !(timer_flags & TIMER_ABSTIME))
706                 new_expires += now;
707
708         /* Set the new expiry time (might be 0) */
709         cpu_timer_setexpires(ctmr, new_expires);
710
711         /*
712          * Arm the timer if it is not disabled, the new expiry value has
713          * not yet expired and the timer requires signal delivery.
714          * SIGEV_NONE timers are never armed. In case the timer is not
715          * armed, enforce the reevaluation of the timer base so that the
716          * process wide cputime counter can be disabled eventually.
717          */
718         if (likely(!sigev_none)) {
719                 if (new_expires && now < new_expires)
720                         arm_timer(timer, p);
721                 else
722                         trigger_base_recalc_expires(timer, p);
723         }
724
725         unlock_task_sighand(p, &flags);
726
727         posix_timer_set_common(timer, new);
728
729         /*
730          * If the new expiry time was already in the past the timer was not
731          * queued. Fire it immediately even if the thread never runs to
732          * accumulate more time on this clock.
733          */
734         if (!sigev_none && new_expires && now >= new_expires)
735                 cpu_timer_fire(timer);
736 out:
737         rcu_read_unlock();
738         return ret;
739 }
740
741 static void __posix_cpu_timer_get(struct k_itimer *timer, struct itimerspec64 *itp, u64 now)
742 {
743         bool sigev_none = timer->it_sigev_notify == SIGEV_NONE;
744         u64 expires, iv = timer->it_interval;
745
746         /*
747          * Make sure that interval timers are moved forward for the
748          * following cases:
749          *  - SIGEV_NONE timers which are never armed
750          *  - Timers which expired, but the signal has not yet been
751          *    delivered
752          */
753         if (iv && timer->it_status != POSIX_TIMER_ARMED)
754                 expires = bump_cpu_timer(timer, now);
755         else
756                 expires = cpu_timer_getexpires(&timer->it.cpu);
757
758         /*
759          * Expired interval timers cannot have a remaining time <= 0.
760          * The kernel has to move them forward so that the next
761          * timer expiry is > @now.
762          */
763         if (now < expires) {
764                 itp->it_value = ns_to_timespec64(expires - now);
765         } else {
766                 /*
767                  * A single shot SIGEV_NONE timer must return 0, when it is
768                  * expired! Timers which have a real signal delivery mode
769                  * must return a remaining time greater than 0 because the
770                  * signal has not yet been delivered.
771                  */
772                 if (!sigev_none)
773                         itp->it_value.tv_nsec = 1;
774         }
775 }
776
777 static void posix_cpu_timer_get(struct k_itimer *timer, struct itimerspec64 *itp)
778 {
779         clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
780         struct task_struct *p;
781         u64 now;
782
783         rcu_read_lock();
784         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
785         if (p && cpu_timer_getexpires(&timer->it.cpu)) {
786                 itp->it_interval = ktime_to_timespec64(timer->it_interval);
787
788                 if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
789                         now = cpu_clock_sample(clkid, p);
790                 else
791                         now = cpu_clock_sample_group(clkid, p, false);
792
793                 __posix_cpu_timer_get(timer, itp, now);
794         }
795         rcu_read_unlock();
796 }
797
798 #define MAX_COLLECTED   20
799
800 static u64 collect_timerqueue(struct timerqueue_head *head,
801                               struct list_head *firing, u64 now)
802 {
803         struct timerqueue_node *next;
804         int i = 0;
805
806         while ((next = timerqueue_getnext(head))) {
807                 struct cpu_timer *ctmr;
808                 u64 expires;
809
810                 ctmr = container_of(next, struct cpu_timer, node);
811                 expires = cpu_timer_getexpires(ctmr);
812                 /* Limit the number of timers to expire at once */
813                 if (++i == MAX_COLLECTED || now < expires)
814                         return expires;
815
816                 ctmr->firing = true;
817                 /* See posix_cpu_timer_wait_running() */
818                 rcu_assign_pointer(ctmr->handling, current);
819                 cpu_timer_dequeue(ctmr);
820                 list_add_tail(&ctmr->elist, firing);
821         }
822
823         return U64_MAX;
824 }
825
826 static void collect_posix_cputimers(struct posix_cputimers *pct, u64 *samples,
827                                     struct list_head *firing)
828 {
829         struct posix_cputimer_base *base = pct->bases;
830         int i;
831
832         for (i = 0; i < CPUCLOCK_MAX; i++, base++) {
833                 base->nextevt = collect_timerqueue(&base->tqhead, firing,
834                                                     samples[i]);
835         }
836 }
837
838 static inline void check_dl_overrun(struct task_struct *tsk)
839 {
840         if (tsk->dl.dl_overrun) {
841                 tsk->dl.dl_overrun = 0;
842                 send_signal_locked(SIGXCPU, SEND_SIG_PRIV, tsk, PIDTYPE_TGID);
843         }
844 }
845
846 static bool check_rlimit(u64 time, u64 limit, int signo, bool rt, bool hard)
847 {
848         if (time < limit)
849                 return false;
850
851         if (print_fatal_signals) {
852                 pr_info("%s Watchdog Timeout (%s): %s[%d]\n",
853                         rt ? "RT" : "CPU", hard ? "hard" : "soft",
854                         current->comm, task_pid_nr(current));
855         }
856         send_signal_locked(signo, SEND_SIG_PRIV, current, PIDTYPE_TGID);
857         return true;
858 }
859
860 /*
861  * Check for any per-thread CPU timers that have fired and move them off
862  * the tsk->cpu_timers[N] list onto the firing list.  Here we update the
863  * tsk->it_*_expires values to reflect the remaining thread CPU timers.
864  */
865 static void check_thread_timers(struct task_struct *tsk,
866                                 struct list_head *firing)
867 {
868         struct posix_cputimers *pct = &tsk->posix_cputimers;
869         u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
870         unsigned long soft;
871
872         if (dl_task(tsk))
873                 check_dl_overrun(tsk);
874
875         if (expiry_cache_is_inactive(pct))
876                 return;
877
878         task_sample_cputime(tsk, samples);
879         collect_posix_cputimers(pct, samples, firing);
880
881         /*
882          * Check for the special case thread timers.
883          */
884         soft = task_rlimit(tsk, RLIMIT_RTTIME);
885         if (soft != RLIM_INFINITY) {
886                 /* Task RT timeout is accounted in jiffies. RTTIME is usec */
887                 unsigned long rttime = tsk->rt.timeout * (USEC_PER_SEC / HZ);
888                 unsigned long hard = task_rlimit_max(tsk, RLIMIT_RTTIME);
889
890                 /* At the hard limit, send SIGKILL. No further action. */
891                 if (hard != RLIM_INFINITY &&
892                     check_rlimit(rttime, hard, SIGKILL, true, true))
893                         return;
894
895                 /* At the soft limit, send a SIGXCPU every second */
896                 if (check_rlimit(rttime, soft, SIGXCPU, true, false)) {
897                         soft += USEC_PER_SEC;
898                         tsk->signal->rlim[RLIMIT_RTTIME].rlim_cur = soft;
899                 }
900         }
901
902         if (expiry_cache_is_inactive(pct))
903                 tick_dep_clear_task(tsk, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
904 }
905
906 static inline void stop_process_timers(struct signal_struct *sig)
907 {
908         struct posix_cputimers *pct = &sig->posix_cputimers;
909
910         /* Turn off the active flag. This is done without locking. */
911         WRITE_ONCE(pct->timers_active, false);
912         tick_dep_clear_signal(sig, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
913 }
914
915 static void check_cpu_itimer(struct task_struct *tsk, struct cpu_itimer *it,
916                              u64 *expires, u64 cur_time, int signo)
917 {
918         if (!it->expires)
919                 return;
920
921         if (cur_time >= it->expires) {
922                 if (it->incr)
923                         it->expires += it->incr;
924                 else
925                         it->expires = 0;
926
927                 trace_itimer_expire(signo == SIGPROF ?
928                                     ITIMER_PROF : ITIMER_VIRTUAL,
929                                     task_tgid(tsk), cur_time);
930                 send_signal_locked(signo, SEND_SIG_PRIV, tsk, PIDTYPE_TGID);
931         }
932
933         if (it->expires && it->expires < *expires)
934                 *expires = it->expires;
935 }
936
937 /*
938  * Check for any per-thread CPU timers that have fired and move them
939  * off the tsk->*_timers list onto the firing list.  Per-thread timers
940  * have already been taken off.
941  */
942 static void check_process_timers(struct task_struct *tsk,
943                                  struct list_head *firing)
944 {
945         struct signal_struct *const sig = tsk->signal;
946         struct posix_cputimers *pct = &sig->posix_cputimers;
947         u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
948         unsigned long soft;
949
950         /*
951          * If there are no active process wide timers (POSIX 1.b, itimers,
952          * RLIMIT_CPU) nothing to check. Also skip the process wide timer
953          * processing when there is already another task handling them.
954          */
955         if (!READ_ONCE(pct->timers_active) || pct->expiry_active)
956                 return;
957
958         /*
959          * Signify that a thread is checking for process timers.
960          * Write access to this field is protected by the sighand lock.
961          */
962         pct->expiry_active = true;
963
964         /*
965          * Collect the current process totals. Group accounting is active
966          * so the sample can be taken directly.
967          */
968         proc_sample_cputime_atomic(&sig->cputimer.cputime_atomic, samples);
969         collect_posix_cputimers(pct, samples, firing);
970
971         /*
972          * Check for the special case process timers.
973          */
974         check_cpu_itimer(tsk, &sig->it[CPUCLOCK_PROF],
975                          &pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt,
976                          samples[CPUCLOCK_PROF], SIGPROF);
977         check_cpu_itimer(tsk, &sig->it[CPUCLOCK_VIRT],
978                          &pct->bases[CPUCLOCK_VIRT].nextevt,
979                          samples[CPUCLOCK_VIRT], SIGVTALRM);
980
981         soft = task_rlimit(tsk, RLIMIT_CPU);
982         if (soft != RLIM_INFINITY) {
983                 /* RLIMIT_CPU is in seconds. Samples are nanoseconds */
984                 unsigned long hard = task_rlimit_max(tsk, RLIMIT_CPU);
985                 u64 ptime = samples[CPUCLOCK_PROF];
986                 u64 softns = (u64)soft * NSEC_PER_SEC;
987                 u64 hardns = (u64)hard * NSEC_PER_SEC;
988
989                 /* At the hard limit, send SIGKILL. No further action. */
990                 if (hard != RLIM_INFINITY &&
991                     check_rlimit(ptime, hardns, SIGKILL, false, true))
992                         return;
993
994                 /* At the soft limit, send a SIGXCPU every second */
995                 if (check_rlimit(ptime, softns, SIGXCPU, false, false)) {
996                         sig->rlim[RLIMIT_CPU].rlim_cur = soft + 1;
997                         softns += NSEC_PER_SEC;
998                 }
999
1000                 /* Update the expiry cache */
1001                 if (softns < pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt)
1002                         pct->bases[CPUCLOCK_PROF].nextevt = softns;
1003         }
1004
1005         if (expiry_cache_is_inactive(pct))
1006                 stop_process_timers(sig);
1007
1008         pct->expiry_active = false;
1009 }
1010
1011 /*
1012  * This is called from the signal code (via posixtimer_rearm)
1013  * when the last timer signal was delivered and we have to reload the timer.
1014  */
1015 static void posix_cpu_timer_rearm(struct k_itimer *timer)
1016 {
1017         clockid_t clkid = CPUCLOCK_WHICH(timer->it_clock);
1018         struct task_struct *p;
1019         struct sighand_struct *sighand;
1020         unsigned long flags;
1021         u64 now;
1022
1023         rcu_read_lock();
1024         p = cpu_timer_task_rcu(timer);
1025         if (!p)
1026                 goto out;
1027
1028         /* Protect timer list r/w in arm_timer() */
1029         sighand = lock_task_sighand(p, &flags);
1030         if (unlikely(sighand == NULL))
1031                 goto out;
1032
1033         /*
1034          * Fetch the current sample and update the timer's expiry time.
1035          */
1036         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(timer->it_clock))
1037                 now = cpu_clock_sample(clkid, p);
1038         else
1039                 now = cpu_clock_sample_group(clkid, p, true);
1040
1041         bump_cpu_timer(timer, now);
1042
1043         /*
1044          * Now re-arm for the new expiry time.
1045          */
1046         arm_timer(timer, p);
1047         unlock_task_sighand(p, &flags);
1048 out:
1049         rcu_read_unlock();
1050 }
1051
1052 /**
1053  * task_cputimers_expired - Check whether posix CPU timers are expired
1054  *
1055  * @samples:    Array of current samples for the CPUCLOCK clocks
1056  * @pct:        Pointer to a posix_cputimers container
1057  *
1058  * Returns true if any member of @samples is greater than the corresponding
1059  * member of @pct->bases[CLK].nextevt. False otherwise
1060  */
1061 static inline bool
1062 task_cputimers_expired(const u64 *samples, struct posix_cputimers *pct)
1063 {
1064         int i;
1065
1066         for (i = 0; i < CPUCLOCK_MAX; i++) {
1067                 if (samples[i] >= pct->bases[i].nextevt)
1068                         return true;
1069         }
1070         return false;
1071 }
1072
1073 /**
1074  * fastpath_timer_check - POSIX CPU timers fast path.
1075  *
1076  * @tsk:        The task (thread) being checked.
1077  *
1078  * Check the task and thread group timers.  If both are zero (there are no
1079  * timers set) return false.  Otherwise snapshot the task and thread group
1080  * timers and compare them with the corresponding expiration times.  Return
1081  * true if a timer has expired, else return false.
1082  */
1083 static inline bool fastpath_timer_check(struct task_struct *tsk)
1084 {
1085         struct posix_cputimers *pct = &tsk->posix_cputimers;
1086         struct signal_struct *sig;
1087
1088         if (!expiry_cache_is_inactive(pct)) {
1089                 u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
1090
1091                 task_sample_cputime(tsk, samples);
1092                 if (task_cputimers_expired(samples, pct))
1093                         return true;
1094         }
1095
1096         sig = tsk->signal;
1097         pct = &sig->posix_cputimers;
1098         /*
1099          * Check if thread group timers expired when timers are active and
1100          * no other thread in the group is already handling expiry for
1101          * thread group cputimers. These fields are read without the
1102          * sighand lock. However, this is fine because this is meant to be
1103          * a fastpath heuristic to determine whether we should try to
1104          * acquire the sighand lock to handle timer expiry.
1105          *
1106          * In the worst case scenario, if concurrently timers_active is set
1107          * or expiry_active is cleared, but the current thread doesn't see
1108          * the change yet, the timer checks are delayed until the next
1109          * thread in the group gets a scheduler interrupt to handle the
1110          * timer. This isn't an issue in practice because these types of
1111          * delays with signals actually getting sent are expected.
1112          */
1113         if (READ_ONCE(pct->timers_active) && !READ_ONCE(pct->expiry_active)) {
1114                 u64 samples[CPUCLOCK_MAX];
1115
1116                 proc_sample_cputime_atomic(&sig->cputimer.cputime_atomic,
1117                                            samples);
1118
1119                 if (task_cputimers_expired(samples, pct))
1120                         return true;
1121         }
1122
1123         if (dl_task(tsk) && tsk->dl.dl_overrun)
1124                 return true;
1125
1126         return false;
1127 }
1128
1129 static void handle_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk);
1130
1131 #ifdef CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK
1132 static void posix_cpu_timers_work(struct callback_head *work)
1133 {
1134         struct posix_cputimers_work *cw = container_of(work, typeof(*cw), work);
1135
1136         mutex_lock(&cw->mutex);
1137         handle_posix_cpu_timers(current);
1138         mutex_unlock(&cw->mutex);
1139 }
1140
1141 /*
1142  * Invoked from the posix-timer core when a cancel operation failed because
1143  * the timer is marked firing. The caller holds rcu_read_lock(), which
1144  * protects the timer and the task which is expiring it from being freed.
1145  */
1146 static void posix_cpu_timer_wait_running(struct k_itimer *timr)
1147 {
1148         struct task_struct *tsk = rcu_dereference(timr->it.cpu.handling);
1149
1150         /* Has the handling task completed expiry already? */
1151         if (!tsk)
1152                 return;
1153
1154         /* Ensure that the task cannot go away */
1155         get_task_struct(tsk);
1156         /* Now drop the RCU protection so the mutex can be locked */
1157         rcu_read_unlock();
1158         /* Wait on the expiry mutex */
1159         mutex_lock(&tsk->posix_cputimers_work.mutex);
1160         /* Release it immediately again. */
1161         mutex_unlock(&tsk->posix_cputimers_work.mutex);
1162         /* Drop the task reference. */
1163         put_task_struct(tsk);
1164         /* Relock RCU so the callsite is balanced */
1165         rcu_read_lock();
1166 }
1167
1168 static void posix_cpu_timer_wait_running_nsleep(struct k_itimer *timr)
1169 {
1170         /* Ensure that timr->it.cpu.handling task cannot go away */
1171         rcu_read_lock();
1172         spin_unlock_irq(&timr->it_lock);
1173         posix_cpu_timer_wait_running(timr);
1174         rcu_read_unlock();
1175         /* @timr is on stack and is valid */
1176         spin_lock_irq(&timr->it_lock);
1177 }
1178
1179 /*
1180  * Clear existing posix CPU timers task work.
1181  */
1182 void clear_posix_cputimers_work(struct task_struct *p)
1183 {
1184         /*
1185          * A copied work entry from the old task is not meaningful, clear it.
1186          * N.B. init_task_work will not do this.
1187          */
1188         memset(&p->posix_cputimers_work.work, 0,
1189                sizeof(p->posix_cputimers_work.work));
1190         init_task_work(&p->posix_cputimers_work.work,
1191                        posix_cpu_timers_work);
1192         mutex_init(&p->posix_cputimers_work.mutex);
1193         p->posix_cputimers_work.scheduled = false;
1194 }
1195
1196 /*
1197  * Initialize posix CPU timers task work in init task. Out of line to
1198  * keep the callback static and to avoid header recursion hell.
1199  */
1200 void __init posix_cputimers_init_work(void)
1201 {
1202         clear_posix_cputimers_work(current);
1203 }
1204
1205 /*
1206  * Note: All operations on tsk->posix_cputimer_work.scheduled happen either
1207  * in hard interrupt context or in task context with interrupts
1208  * disabled. Aside of that the writer/reader interaction is always in the
1209  * context of the current task, which means they are strict per CPU.
1210  */
1211 static inline bool posix_cpu_timers_work_scheduled(struct task_struct *tsk)
1212 {
1213         return tsk->posix_cputimers_work.scheduled;
1214 }
1215
1216 static inline void __run_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk)
1217 {
1218         if (WARN_ON_ONCE(tsk->posix_cputimers_work.scheduled))
1219                 return;
1220
1221         /* Schedule task work to actually expire the timers */
1222         tsk->posix_cputimers_work.scheduled = true;
1223         task_work_add(tsk, &tsk->posix_cputimers_work.work, TWA_RESUME);
1224 }
1225
1226 static inline bool posix_cpu_timers_enable_work(struct task_struct *tsk,
1227                                                 unsigned long start)
1228 {
1229         bool ret = true;
1230
1231         /*
1232          * On !RT kernels interrupts are disabled while collecting expired
1233          * timers, so no tick can happen and the fast path check can be
1234          * reenabled without further checks.
1235          */
1236         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT)) {
1237                 tsk->posix_cputimers_work.scheduled = false;
1238                 return true;
1239         }
1240
1241         /*
1242          * On RT enabled kernels ticks can happen while the expired timers
1243          * are collected under sighand lock. But any tick which observes
1244          * the CPUTIMERS_WORK_SCHEDULED bit set, does not run the fastpath
1245          * checks. So reenabling the tick work has do be done carefully:
1246          *
1247          * Disable interrupts and run the fast path check if jiffies have
1248          * advanced since the collecting of expired timers started. If
1249          * jiffies have not advanced or the fast path check did not find
1250          * newly expired timers, reenable the fast path check in the timer
1251          * interrupt. If there are newly expired timers, return false and
1252          * let the collection loop repeat.
1253          */
1254         local_irq_disable();
1255         if (start != jiffies && fastpath_timer_check(tsk))
1256                 ret = false;
1257         else
1258                 tsk->posix_cputimers_work.scheduled = false;
1259         local_irq_enable();
1260
1261         return ret;
1262 }
1263 #else /* CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK */
1264 static inline void __run_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk)
1265 {
1266         lockdep_posixtimer_enter();
1267         handle_posix_cpu_timers(tsk);
1268         lockdep_posixtimer_exit();
1269 }
1270
1271 static void posix_cpu_timer_wait_running(struct k_itimer *timr)
1272 {
1273         cpu_relax();
1274 }
1275
1276 static void posix_cpu_timer_wait_running_nsleep(struct k_itimer *timr)
1277 {
1278         spin_unlock_irq(&timr->it_lock);
1279         cpu_relax();
1280         spin_lock_irq(&timr->it_lock);
1281 }
1282
1283 static inline bool posix_cpu_timers_work_scheduled(struct task_struct *tsk)
1284 {
1285         return false;
1286 }
1287
1288 static inline bool posix_cpu_timers_enable_work(struct task_struct *tsk,
1289                                                 unsigned long start)
1290 {
1291         return true;
1292 }
1293 #endif /* CONFIG_POSIX_CPU_TIMERS_TASK_WORK */
1294
1295 static void handle_posix_cpu_timers(struct task_struct *tsk)
1296 {
1297         struct k_itimer *timer, *next;
1298         unsigned long flags, start;
1299         LIST_HEAD(firing);
1300
1301         if (!lock_task_sighand(tsk, &flags))
1302                 return;
1303
1304         do {
1305                 /*
1306                  * On RT locking sighand lock does not disable interrupts,
1307                  * so this needs to be careful vs. ticks. Store the current
1308                  * jiffies value.
1309                  */
1310                 start = READ_ONCE(jiffies);
1311                 barrier();
1312
1313                 /*
1314                  * Here we take off tsk->signal->cpu_timers[N] and
1315                  * tsk->cpu_timers[N] all the timers that are firing, and
1316                  * put them on the firing list.
1317                  */
1318                 check_thread_timers(tsk, &firing);
1319
1320                 check_process_timers(tsk, &firing);
1321
1322                 /*
1323                  * The above timer checks have updated the expiry cache and
1324                  * because nothing can have queued or modified timers after
1325                  * sighand lock was taken above it is guaranteed to be
1326                  * consistent. So the next timer interrupt fastpath check
1327                  * will find valid data.
1328                  *
1329                  * If timer expiry runs in the timer interrupt context then
1330                  * the loop is not relevant as timers will be directly
1331                  * expired in interrupt context. The stub function below
1332                  * returns always true which allows the compiler to
1333                  * optimize the loop out.
1334                  *
1335                  * If timer expiry is deferred to task work context then
1336                  * the following rules apply:
1337                  *
1338                  * - On !RT kernels no tick can have happened on this CPU
1339                  *   after sighand lock was acquired because interrupts are
1340                  *   disabled. So reenabling task work before dropping
1341                  *   sighand lock and reenabling interrupts is race free.
1342                  *
1343                  * - On RT kernels ticks might have happened but the tick
1344                  *   work ignored posix CPU timer handling because the
1345                  *   CPUTIMERS_WORK_SCHEDULED bit is set. Reenabling work
1346                  *   must be done very carefully including a check whether
1347                  *   ticks have happened since the start of the timer
1348                  *   expiry checks. posix_cpu_timers_enable_work() takes
1349                  *   care of that and eventually lets the expiry checks
1350                  *   run again.
1351                  */
1352         } while (!posix_cpu_timers_enable_work(tsk, start));
1353
1354         /*
1355          * We must release sighand lock before taking any timer's lock.
1356          * There is a potential race with timer deletion here, as the
1357          * siglock now protects our private firing list.  We have set
1358          * the firing flag in each timer, so that a deletion attempt
1359          * that gets the timer lock before we do will give it up and
1360          * spin until we've taken care of that timer below.
1361          */
1362         unlock_task_sighand(tsk, &flags);
1363
1364         /*
1365          * Now that all the timers on our list have the firing flag,
1366          * no one will touch their list entries but us.  We'll take
1367          * each timer's lock before clearing its firing flag, so no
1368          * timer call will interfere.
1369          */
1370         list_for_each_entry_safe(timer, next, &firing, it.cpu.elist) {
1371                 bool cpu_firing;
1372
1373                 /*
1374                  * spin_lock() is sufficient here even independent of the
1375                  * expiry context. If expiry happens in hard interrupt
1376                  * context it's obvious. For task work context it's safe
1377                  * because all other operations on timer::it_lock happen in
1378                  * task context (syscall or exit).
1379                  */
1380                 spin_lock(&timer->it_lock);
1381                 list_del_init(&timer->it.cpu.elist);
1382                 cpu_firing = timer->it.cpu.firing;
1383                 timer->it.cpu.firing = false;
1384                 /*
1385                  * If the firing flag is cleared then this raced with a
1386                  * timer rearm/delete operation. So don't generate an
1387                  * event.
1388                  */
1389                 if (likely(cpu_firing))
1390                         cpu_timer_fire(timer);
1391                 /* See posix_cpu_timer_wait_running() */
1392                 rcu_assign_pointer(timer->it.cpu.handling, NULL);
1393                 spin_unlock(&timer->it_lock);
1394         }
1395 }
1396
1397 /*
1398  * This is called from the timer interrupt handler.  The irq handler has
1399  * already updated our counts.  We need to check if any timers fire now.
1400  * Interrupts are disabled.
1401  */
1402 void run_posix_cpu_timers(void)
1403 {
1404         struct task_struct *tsk = current;
1405
1406         lockdep_assert_irqs_disabled();
1407
1408         /*
1409          * If the actual expiry is deferred to task work context and the
1410          * work is already scheduled there is no point to do anything here.
1411          */
1412         if (posix_cpu_timers_work_scheduled(tsk))
1413                 return;
1414
1415         /*
1416          * The fast path checks that there are no expired thread or thread
1417          * group timers.  If that's so, just return.
1418          */
1419         if (!fastpath_timer_check(tsk))
1420                 return;
1421
1422         __run_posix_cpu_timers(tsk);
1423 }
1424
1425 /*
1426  * Set one of the process-wide special case CPU timers or RLIMIT_CPU.
1427  * The tsk->sighand->siglock must be held by the caller.
1428  */
1429 void set_process_cpu_timer(struct task_struct *tsk, unsigned int clkid,
1430                            u64 *newval, u64 *oldval)
1431 {
1432         u64 now, *nextevt;
1433
1434         if (WARN_ON_ONCE(clkid >= CPUCLOCK_SCHED))
1435                 return;
1436
1437         nextevt = &tsk->signal->posix_cputimers.bases[clkid].nextevt;
1438         now = cpu_clock_sample_group(clkid, tsk, true);
1439
1440         if (oldval) {
1441                 /*
1442                  * We are setting itimer. The *oldval is absolute and we update
1443                  * it to be relative, *newval argument is relative and we update
1444                  * it to be absolute.
1445                  */
1446                 if (*oldval) {
1447                         if (*oldval <= now) {
1448                                 /* Just about to fire. */
1449                                 *oldval = TICK_NSEC;
1450                         } else {
1451                                 *oldval -= now;
1452                         }
1453                 }
1454
1455                 if (*newval)
1456                         *newval += now;
1457         }
1458
1459         /*
1460          * Update expiration cache if this is the earliest timer. CPUCLOCK_PROF
1461          * expiry cache is also used by RLIMIT_CPU!.
1462          */
1463         if (*newval < *nextevt)
1464                 *nextevt = *newval;
1465
1466         tick_dep_set_signal(tsk, TICK_DEP_BIT_POSIX_TIMER);
1467 }
1468
1469 static int do_cpu_nanosleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1470                             const struct timespec64 *rqtp)
1471 {
1472         struct itimerspec64 it;
1473         struct k_itimer timer;
1474         u64 expires;
1475         int error;
1476
1477         /*
1478          * Set up a temporary timer and then wait for it to go off.
1479          */
1480         memset(&timer, 0, sizeof timer);
1481         spin_lock_init(&timer.it_lock);
1482         timer.it_clock = which_clock;
1483         timer.it_overrun = -1;
1484         error = posix_cpu_timer_create(&timer);
1485         timer.it_process = current;
1486         timer.it.cpu.nanosleep = true;
1487
1488         if (!error) {
1489                 static struct itimerspec64 zero_it;
1490                 struct restart_block *restart;
1491
1492                 memset(&it, 0, sizeof(it));
1493                 it.it_value = *rqtp;
1494
1495                 spin_lock_irq(&timer.it_lock);
1496                 error = posix_cpu_timer_set(&timer, flags, &it, NULL);
1497                 if (error) {
1498                         spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1499                         return error;
1500                 }
1501
1502                 while (!signal_pending(current)) {
1503                         if (!cpu_timer_getexpires(&timer.it.cpu)) {
1504                                 /*
1505                                  * Our timer fired and was reset, below
1506                                  * deletion can not fail.
1507                                  */
1508                                 posix_cpu_timer_del(&timer);
1509                                 spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1510                                 return 0;
1511                         }
1512
1513                         /*
1514                          * Block until cpu_timer_fire (or a signal) wakes us.
1515                          */
1516                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1517                         spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1518                         schedule();
1519                         spin_lock_irq(&timer.it_lock);
1520                 }
1521
1522                 /*
1523                  * We were interrupted by a signal.
1524                  */
1525                 expires = cpu_timer_getexpires(&timer.it.cpu);
1526                 error = posix_cpu_timer_set(&timer, 0, &zero_it, &it);
1527                 if (!error) {
1528                         /* Timer is now unarmed, deletion can not fail. */
1529                         posix_cpu_timer_del(&timer);
1530                 } else {
1531                         while (error == TIMER_RETRY) {
1532                                 posix_cpu_timer_wait_running_nsleep(&timer);
1533                                 error = posix_cpu_timer_del(&timer);
1534                         }
1535                 }
1536
1537                 spin_unlock_irq(&timer.it_lock);
1538
1539                 if ((it.it_value.tv_sec | it.it_value.tv_nsec) == 0) {
1540                         /*
1541                          * It actually did fire already.
1542                          */
1543                         return 0;
1544                 }
1545
1546                 error = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1547                 /*
1548                  * Report back to the user the time still remaining.
1549                  */
1550                 restart = &current->restart_block;
1551                 restart->nanosleep.expires = expires;
1552                 if (restart->nanosleep.type != TT_NONE)
1553                         error = nanosleep_copyout(restart, &it.it_value);
1554         }
1555
1556         return error;
1557 }
1558
1559 static long posix_cpu_nsleep_restart(struct restart_block *restart_block);
1560
1561 static int posix_cpu_nsleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1562                             const struct timespec64 *rqtp)
1563 {
1564         struct restart_block *restart_block = &current->restart_block;
1565         int error;
1566
1567         /*
1568          * Diagnose required errors first.
1569          */
1570         if (CPUCLOCK_PERTHREAD(which_clock) &&
1571             (CPUCLOCK_PID(which_clock) == 0 ||
1572              CPUCLOCK_PID(which_clock) == task_pid_vnr(current)))
1573                 return -EINVAL;
1574
1575         error = do_cpu_nanosleep(which_clock, flags, rqtp);
1576
1577         if (error == -ERESTART_RESTARTBLOCK) {
1578
1579                 if (flags & TIMER_ABSTIME)
1580                         return -ERESTARTNOHAND;
1581
1582                 restart_block->nanosleep.clockid = which_clock;
1583                 set_restart_fn(restart_block, posix_cpu_nsleep_restart);
1584         }
1585         return error;
1586 }
1587
1588 static long posix_cpu_nsleep_restart(struct restart_block *restart_block)
1589 {
1590         clockid_t which_clock = restart_block->nanosleep.clockid;
1591         struct timespec64 t;
1592
1593         t = ns_to_timespec64(restart_block->nanosleep.expires);
1594
1595         return do_cpu_nanosleep(which_clock, TIMER_ABSTIME, &t);
1596 }
1597
1598 #define PROCESS_CLOCK   make_process_cpuclock(0, CPUCLOCK_SCHED)
1599 #define THREAD_CLOCK    make_thread_cpuclock(0, CPUCLOCK_SCHED)
1600
1601 static int process_cpu_clock_getres(const clockid_t which_clock,
1602                                     struct timespec64 *tp)
1603 {
1604         return posix_cpu_clock_getres(PROCESS_CLOCK, tp);
1605 }
1606 static int process_cpu_clock_get(const clockid_t which_clock,
1607                                  struct timespec64 *tp)
1608 {
1609         return posix_cpu_clock_get(PROCESS_CLOCK, tp);
1610 }
1611 static int process_cpu_timer_create(struct k_itimer *timer)
1612 {
1613         timer->it_clock = PROCESS_CLOCK;
1614         return posix_cpu_timer_create(timer);
1615 }
1616 static int process_cpu_nsleep(const clockid_t which_clock, int flags,
1617                               const struct timespec64 *rqtp)
1618 {
1619         return posix_cpu_nsleep(PROCESS_CLOCK, flags, rqtp);
1620 }
1621 static int thread_cpu_clock_getres(const clockid_t which_clock,
1622                                    struct timespec64 *tp)
1623 {
1624         return posix_cpu_clock_getres(THREAD_CLOCK, tp);
1625 }
1626 static int thread_cpu_clock_get(const clockid_t which_clock,
1627                                 struct timespec64 *tp)
1628 {
1629         return posix_cpu_clock_get(THREAD_CLOCK, tp);
1630 }
1631 static int thread_cpu_timer_create(struct k_itimer *timer)
1632 {
1633         timer->it_clock = THREAD_CLOCK;
1634         return posix_cpu_timer_create(timer);
1635 }
1636
1637 const struct k_clock clock_posix_cpu = {
1638         .clock_getres           = posix_cpu_clock_getres,
1639         .clock_set              = posix_cpu_clock_set,
1640         .clock_get_timespec     = posix_cpu_clock_get,
1641         .timer_create           = posix_cpu_timer_create,
1642         .nsleep                 = posix_cpu_nsleep,
1643         .timer_set              = posix_cpu_timer_set,
1644         .timer_del              = posix_cpu_timer_del,
1645         .timer_get              = posix_cpu_timer_get,
1646         .timer_rearm            = posix_cpu_timer_rearm,
1647         .timer_wait_running     = posix_cpu_timer_wait_running,
1648 };
1649
1650 const struct k_clock clock_process = {
1651         .clock_getres           = process_cpu_clock_getres,
1652         .clock_get_timespec     = process_cpu_clock_get,
1653         .timer_create           = process_cpu_timer_create,
1654         .nsleep                 = process_cpu_nsleep,
1655 };
1656
1657 const struct k_clock clock_thread = {
1658         .clock_getres           = thread_cpu_clock_getres,
1659         .clock_get_timespec     = thread_cpu_clock_get,
1660         .timer_create           = thread_cpu_timer_create,
1661 };
This page took 0.124105 seconds and 4 git commands to generate.