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/timex.h>
  32 #include <linux/capability.h>
  33 #include <linux/timekeeper_internal.h>
  34 #include <linux/errno.h>
  35 #include <linux/syscalls.h>
  36 #include <linux/security.h>
  37 #include <linux/fs.h>
  38 #include <linux/math64.h>
  39 #include <linux/ptrace.h>
  40
  41 #include <linux/uaccess.h>
  42 #include <linux/compat.h>
  43 #include <asm/unistd.h>
  44
  45 #include <generated/timeconst.h>
  46 #include "timekeeping.h"
  47
  48 /*
  49  * The timezone where the local system is located.  Used as a default by some
  50  * programs who obtain this value by using gettimeofday.
  51  */
  52 struct timezone sys_tz;
  53
  54 EXPORT_SYMBOL(sys_tz);
  55
  56 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_TIME
  57
  58 /*
  59  * sys_time() can be implemented in user-level using
  60  * sys_gettimeofday().  Is this for backwards compatibility?  If so,
  61  * why not move it into the appropriate arch directory (for those
  62  * architectures that need it).
  63  */
  64 SYSCALL_DEFINE1(time, time_t __user *, tloc)
  65 {
  66         time_t i = get_seconds();
  67
  68         if (tloc) {
  69                 if (put_user(i,tloc))
  70                         return -EFAULT;
  71         }
  72         force_successful_syscall_return();
  73         return i;
  74 }
  75
  76 /*
  77  * sys_stime() can be implemented in user-level using
  78  * sys_settimeofday().  Is this for backwards compatibility?  If so,
  79  * why not move it into the appropriate arch directory (for those
  80  * architectures that need it).
  81  */
  82
  83 SYSCALL_DEFINE1(stime, time_t __user *, tptr)
  84 {
  85         struct timespec tv;
  86         int err;
  87
  88         if (get_user(tv.tv_sec, tptr))
  89                 return -EFAULT;
  90
  91         tv.tv_nsec = 0;
  92
  93         err = security_settime(&tv, NULL);
  94         if (err)
  95                 return err;
  96
  97         do_settimeofday(&tv);
  98         return 0;
  99 }
 100
 101 #endif /* __ARCH_WANT_SYS_TIME */
 102
 103 #ifdef CONFIG_COMPAT
 104 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_TIME
 105
 106 /* compat_time_t is a 32 bit "long" and needs to get converted. */
 107 COMPAT_SYSCALL_DEFINE1(time, compat_time_t __user *, tloc)
 108 {
 109         struct timeval tv;
 110         compat_time_t i;
 111
 112         do_gettimeofday(&tv);
 113         i = tv.tv_sec;
 114
 115         if (tloc) {
 116                 if (put_user(i,tloc))
 117                         return -EFAULT;
 118         }
 119         force_successful_syscall_return();
 120         return i;
 121 }
 122
 123 COMPAT_SYSCALL_DEFINE1(stime, compat_time_t __user *, tptr)
 124 {
 125         struct timespec tv;
 126         int err;
 127
 128         if (get_user(tv.tv_sec, tptr))
 129                 return -EFAULT;
 130
 131         tv.tv_nsec = 0;
 132
 133         err = security_settime(&tv, NULL);
 134         if (err)
 135                 return err;
 136
 137         do_settimeofday(&tv);
 138         return 0;
 139 }
 140
 141 #endif /* __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_TIME */
 142 #endif
 143
 144 SYSCALL_DEFINE2(gettimeofday, struct timeval __user *, tv,
 145                 struct timezone __user *, tz)
 146 {
 147         if (likely(tv != NULL)) {
 148                 struct timeval ktv;
 149                 do_gettimeofday(&ktv);
 150                 if (copy_to_user(tv, &ktv, sizeof(ktv)))
 151                         return -EFAULT;
 152         }
 153         if (unlikely(tz != NULL)) {
 154                 if (copy_to_user(tz, &sys_tz, sizeof(sys_tz)))
 155                         return -EFAULT;
 156         }
 157         return 0;
 158 }
 159
 160 /*
 161  * Indicates if there is an offset between the system clock and the hardware
 162  * clock/persistent clock/rtc.
 163  */
 164 int persistent_clock_is_local;
 165
 166 /*
 167  * Adjust the time obtained from the CMOS to be UTC time instead of
 168  * local time.
 169  *
 170  * This is ugly, but preferable to the alternatives.  Otherwise we
 171  * would either need to write a program to do it in /etc/rc (and risk
 172  * confusion if the program gets run more than once; it would also be
 173  * hard to make the program warp the clock precisely n hours)  or
 174  * compile in the timezone information into the kernel.  Bad, bad....
 175  *
 176  *                                              - TYT, 1992-01-01
 177  *
 178  * The best thing to do is to keep the CMOS clock in universal time (UTC)
 179  * as real UNIX machines always do it. This avoids all headaches about
 180  * daylight saving times and warping kernel clocks.
 181  */
 182 static inline void warp_clock(void)
 183 {
 184         if (sys_tz.tz_minuteswest != 0) {
 185                 struct timespec adjust;
 186
 187                 persistent_clock_is_local = 1;
 188                 adjust.tv_sec = sys_tz.tz_minuteswest * 60;
 189                 adjust.tv_nsec = 0;
 190                 timekeeping_inject_offset(&adjust);
 191         }
 192 }
 193
 194 /*
 195  * In case for some reason the CMOS clock has not already been running
 196  * in UTC, but in some local time: The first time we set the timezone,
 197  * we will warp the clock so that it is ticking UTC time instead of
 198  * local time. Presumably, if someone is setting the timezone then we
 199  * are running in an environment where the programs understand about
 200  * timezones. This should be done at boot time in the /etc/rc script,
 201  * as soon as possible, so that the clock can be set right. Otherwise,
 202  * various programs will get confused when the clock gets warped.
 203  */
 204
 205 int do_sys_settimeofday64(const struct timespec64 *tv, const struct timezone *tz)
 206 {
 207         static int firsttime = 1;
 208         int error = 0;
 209
 210         if (tv && !timespec64_valid(tv))
 211                 return -EINVAL;
 212
 213         error = security_settime64(tv, tz);
 214         if (error)
 215                 return error;
 216
 217         if (tz) {
 218                 /* Verify we're witin the +-15 hrs range */
 219                 if (tz->tz_minuteswest > 15*60 || tz->tz_minuteswest < -15*60)
 220                         return -EINVAL;
 221
 222                 sys_tz = *tz;
 223                 update_vsyscall_tz();
 224                 if (firsttime) {
 225                         firsttime = 0;
 226                         if (!tv)
 227                                 warp_clock();
 228                 }
 229         }
 230         if (tv)
 231                 return do_settimeofday64(tv);
 232         return 0;
 233 }
 234
 235 SYSCALL_DEFINE2(settimeofday, struct timeval __user *, tv,
 236                 struct timezone __user *, tz)
 237 {
 238         struct timespec64 new_ts;
 239         struct timeval user_tv;
 240         struct timezone new_tz;
 241
 242         if (tv) {
 243                 if (copy_from_user(&user_tv, tv, sizeof(*tv)))
 244                         return -EFAULT;
 245
 246                 if (!timeval_valid(&user_tv))
 247                         return -EINVAL;
 248
 249                 new_ts.tv_sec = user_tv.tv_sec;
 250                 new_ts.tv_nsec = user_tv.tv_usec * NSEC_PER_USEC;
 251         }
 252         if (tz) {
 253                 if (copy_from_user(&new_tz, tz, sizeof(*tz)))
 254                         return -EFAULT;
 255         }
 256
 257         return do_sys_settimeofday64(tv ? &new_ts : NULL, tz ? &new_tz : NULL);
 258 }
 259
 260 #ifdef CONFIG_COMPAT
 261 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(gettimeofday, struct compat_timeval __user *, tv,
 262                        struct timezone __user *, tz)
 263 {
 264         if (tv) {
 265                 struct timeval ktv;
 266
 267                 do_gettimeofday(&ktv);
 268                 if (compat_put_timeval(&ktv, tv))
 269                         return -EFAULT;
 270         }
 271         if (tz) {
 272                 if (copy_to_user(tz, &sys_tz, sizeof(sys_tz)))
 273                         return -EFAULT;
 274         }
 275
 276         return 0;
 277 }
 278
 279 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(settimeofday, struct compat_timeval __user *, tv,
 280                        struct timezone __user *, tz)
 281 {
 282         struct timespec64 new_ts;
 283         struct timeval user_tv;
 284         struct timezone new_tz;
 285
 286         if (tv) {
 287                 if (compat_get_timeval(&user_tv, tv))
 288                         return -EFAULT;
 289                 new_ts.tv_sec = user_tv.tv_sec;
 290                 new_ts.tv_nsec = user_tv.tv_usec * NSEC_PER_USEC;
 291         }
 292         if (tz) {
 293                 if (copy_from_user(&new_tz, tz, sizeof(*tz)))
 294                         return -EFAULT;
 295         }
 296
 297         return do_sys_settimeofday64(tv ? &new_ts : NULL, tz ? &new_tz : NULL);
 298 }
 299 #endif
 300
 301 SYSCALL_DEFINE1(adjtimex, struct timex __user *, txc_p)
 302 {
 303         struct timex txc;               /* Local copy of parameter */
 304         int ret;
 305
 306         /* Copy the user data space into the kernel copy
 307          * structure. But bear in mind that the structures
 308          * may change
 309          */
 310         if (copy_from_user(&txc, txc_p, sizeof(struct timex)))
 311                 return -EFAULT;
 312         ret = do_adjtimex(&txc);
 313         return copy_to_user(txc_p, &txc, sizeof(struct timex)) ? -EFAULT : ret;
 314 }
 315
 316 #ifdef CONFIG_COMPAT
 317
 318 COMPAT_SYSCALL_DEFINE1(adjtimex, struct compat_timex __user *, utp)
 319 {
 320         struct timex txc;
 321         int err, ret;
 322
 323         err = compat_get_timex(&txc, utp);
 324         if (err)
 325                 return err;
 326
 327         ret = do_adjtimex(&txc);
 328
 329         err = compat_put_timex(utp, &txc);
 330         if (err)
 331                 return err;
 332
 333         return ret;
 334 }
 335 #endif
 336
 337 /*
 338  * Convert jiffies to milliseconds and back.
 339  *
 340  * Avoid unnecessary multiplications/divisions in the
 341  * two most common HZ cases:
 342  */
 343 unsigned int jiffies_to_msecs(const unsigned long j)
 344 {
 345 #if HZ <= MSEC_PER_SEC && !(MSEC_PER_SEC % HZ)
 346         return (MSEC_PER_SEC / HZ) * j;
 347 #elif HZ > MSEC_PER_SEC && !(HZ % MSEC_PER_SEC)
 348         return (j + (HZ / MSEC_PER_SEC) - 1)/(HZ / MSEC_PER_SEC);
 349 #else
 350 # if BITS_PER_LONG == 32
 351         return (HZ_TO_MSEC_MUL32 * j) >> HZ_TO_MSEC_SHR32;
 352 # else
 353         return (j * HZ_TO_MSEC_NUM) / HZ_TO_MSEC_DEN;
 354 # endif
 355 #endif
 356 }
 357 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_msecs);
 358
 359 unsigned int jiffies_to_usecs(const unsigned long j)
 360 {
 361         /*
 362          * Hz usually doesn't go much further MSEC_PER_SEC.
 363          * jiffies_to_usecs() and usecs_to_jiffies() depend on that.
 364          */
 365         BUILD_BUG_ON(HZ > USEC_PER_SEC);
 366
 367 #if !(USEC_PER_SEC % HZ)
 368         return (USEC_PER_SEC / HZ) * j;
 369 #else
 370 # if BITS_PER_LONG == 32
 371         return (HZ_TO_USEC_MUL32 * j) >> HZ_TO_USEC_SHR32;
 372 # else
 373         return (j * HZ_TO_USEC_NUM) / HZ_TO_USEC_DEN;
 374 # endif
 375 #endif
 376 }
 377 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_usecs);
 378
 379 /**
 380  * timespec_trunc - Truncate timespec to a granularity
 381  * @t: Timespec
 382  * @gran: Granularity in ns.
 383  *
 384  * Truncate a timespec to a granularity. Always rounds down. gran must
 385  * not be 0 nor greater than a second (NSEC_PER_SEC, or 10^9 ns).
 386  */
 387 struct timespec timespec_trunc(struct timespec t, unsigned gran)
 388 {
 389         /* Avoid division in the common cases 1 ns and 1 s. */
 390         if (gran == 1) {
 391                 /* nothing */
 392         } else if (gran == NSEC_PER_SEC) {
 393                 t.tv_nsec = 0;
 394         } else if (gran > 1 && gran < NSEC_PER_SEC) {
 395                 t.tv_nsec -= t.tv_nsec % gran;
 396         } else {
 397                 WARN(1, "illegal file time granularity: %u", gran);
 398         }
 399         return t;
 400 }
 401 EXPORT_SYMBOL(timespec_trunc);
 402
 403 /*
 404  * mktime64 - Converts date to seconds.
 405  * Converts Gregorian date to seconds since 1970-01-01 00:00:00.
 406  * Assumes input in normal date format, i.e. 1980-12-31 23:59:59
 407  * => year=1980, mon=12, day=31, hour=23, min=59, sec=59.
 408  *
 409  * [For the Julian calendar (which was used in Russia before 1917,
 410  * Britain & colonies before 1752, anywhere else before 1582,
 411  * and is still in use by some communities) leave out the
 412  * -year/100+year/400 terms, and add 10.]
 413  *
 414  * This algorithm was first published by Gauss (I think).
 415  *
 416  * A leap second can be indicated by calling this function with sec as
 417  * 60 (allowable under ISO 8601).  The leap second is treated the same
 418  * as the following second since they don't exist in UNIX time.
 419  *
 420  * An encoding of midnight at the end of the day as 24:00:00 - ie. midnight
 421  * tomorrow - (allowable under ISO 8601) is supported.
 422  */
 423 time64_t mktime64(const unsigned int year0, const unsigned int mon0,
 424                 const unsigned int day, const unsigned int hour,
 425                 const unsigned int min, const unsigned int sec)
 426 {
 427         unsigned int mon = mon0, year = year0;
 428
 429         /* 1..12 -> 11,12,1..10 */
 430         if (0 >= (int) (mon -= 2)) {
 431                 mon += 12;      /* Puts Feb last since it has leap day */
 432                 year -= 1;
 433         }
 434
 435         return ((((time64_t)
 436                   (year/4 - year/100 + year/400 + 367*mon/12 + day) +
 437                   year*365 - 719499
 438             )*24 + hour /* now have hours - midnight tomorrow handled here */
 439           )*60 + min /* now have minutes */
 440         )*60 + sec; /* finally seconds */
 441 }
 442 EXPORT_SYMBOL(mktime64);
 443
 444 /**
 445  * set_normalized_timespec - set timespec sec and nsec parts and normalize
 446  *
 447  * @ts:         pointer to timespec variable to be set
 448  * @sec:        seconds to set
 449  * @nsec:       nanoseconds to set
 450  *
 451  * Set seconds and nanoseconds field of a timespec variable and
 452  * normalize to the timespec storage format
 453  *
 454  * Note: The tv_nsec part is always in the range of
 455  *      0 <= tv_nsec < NSEC_PER_SEC
 456  * For negative values only the tv_sec field is negative !
 457  */
 458 void set_normalized_timespec(struct timespec *ts, time_t sec, s64 nsec)
 459 {
 460         while (nsec >= NSEC_PER_SEC) {
 461                 /*
 462                  * The following asm() prevents the compiler from
 463                  * optimising this loop into a modulo operation. See
 464                  * also __iter_div_u64_rem() in include/linux/time.h
 465                  */
 466                 asm("" : "+rm"(nsec));
 467                 nsec -= NSEC_PER_SEC;
 468                 ++sec;
 469         }
 470         while (nsec < 0) {
 471                 asm("" : "+rm"(nsec));
 472                 nsec += NSEC_PER_SEC;
 473                 --sec;
 474         }
 475         ts->tv_sec = sec;
 476         ts->tv_nsec = nsec;
 477 }
 478 EXPORT_SYMBOL(set_normalized_timespec);
 479
 480 /**
 481  * ns_to_timespec - Convert nanoseconds to timespec
 482  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 483  *
 484  * Returns the timespec representation of the nsec parameter.
 485  */
 486 struct timespec ns_to_timespec(const s64 nsec)
 487 {
 488         struct timespec ts;
 489         s32 rem;
 490
 491         if (!nsec)
 492                 return (struct timespec) {0, 0};
 493
 494         ts.tv_sec = div_s64_rem(nsec, NSEC_PER_SEC, &rem);
 495         if (unlikely(rem < 0)) {
 496                 ts.tv_sec--;
 497                 rem += NSEC_PER_SEC;
 498         }
 499         ts.tv_nsec = rem;
 500
 501         return ts;
 502 }
 503 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timespec);
 504
 505 /**
 506  * ns_to_timeval - Convert nanoseconds to timeval
 507  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 508  *
 509  * Returns the timeval representation of the nsec parameter.
 510  */
 511 struct timeval ns_to_timeval(const s64 nsec)
 512 {
 513         struct timespec ts = ns_to_timespec(nsec);
 514         struct timeval tv;
 515
 516         tv.tv_sec = ts.tv_sec;
 517         tv.tv_usec = (suseconds_t) ts.tv_nsec / 1000;
 518
 519         return tv;
 520 }
 521 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timeval);
 522
 523 #if BITS_PER_LONG == 32
 524 /**
 525  * set_normalized_timespec - set timespec sec and nsec parts and normalize
 526  *
 527  * @ts:         pointer to timespec variable to be set
 528  * @sec:        seconds to set
 529  * @nsec:       nanoseconds to set
 530  *
 531  * Set seconds and nanoseconds field of a timespec variable and
 532  * normalize to the timespec storage format
 533  *
 534  * Note: The tv_nsec part is always in the range of
 535  *      0 <= tv_nsec < NSEC_PER_SEC
 536  * For negative values only the tv_sec field is negative !
 537  */
 538 void set_normalized_timespec64(struct timespec64 *ts, time64_t sec, s64 nsec)
 539 {
 540         while (nsec >= NSEC_PER_SEC) {
 541                 /*
 542                  * The following asm() prevents the compiler from
 543                  * optimising this loop into a modulo operation. See
 544                  * also __iter_div_u64_rem() in include/linux/time.h
 545                  */
 546                 asm("" : "+rm"(nsec));
 547                 nsec -= NSEC_PER_SEC;
 548                 ++sec;
 549         }
 550         while (nsec < 0) {
 551                 asm("" : "+rm"(nsec));
 552                 nsec += NSEC_PER_SEC;
 553                 --sec;
 554         }
 555         ts->tv_sec = sec;
 556         ts->tv_nsec = nsec;
 557 }
 558 EXPORT_SYMBOL(set_normalized_timespec64);
 559
 560 /**
 561  * ns_to_timespec64 - Convert nanoseconds to timespec64
 562  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 563  *
 564  * Returns the timespec64 representation of the nsec parameter.
 565  */
 566 struct timespec64 ns_to_timespec64(const s64 nsec)
 567 {
 568         struct timespec64 ts;
 569         s32 rem;
 570
 571         if (!nsec)
 572                 return (struct timespec64) {0, 0};
 573
 574         ts.tv_sec = div_s64_rem(nsec, NSEC_PER_SEC, &rem);
 575         if (unlikely(rem < 0)) {
 576                 ts.tv_sec--;
 577                 rem += NSEC_PER_SEC;
 578         }
 579         ts.tv_nsec = rem;
 580
 581         return ts;
 582 }
 583 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timespec64);
 584 #endif
 585 /**
 586  * msecs_to_jiffies: - convert milliseconds to jiffies
 587  * @m:  time in milliseconds
 588  *
 589  * conversion is done as follows:
 590  *
 591  * - negative values mean 'infinite timeout' (MAX_JIFFY_OFFSET)
 592  *
 593  * - 'too large' values [that would result in larger than
 594  *   MAX_JIFFY_OFFSET values] mean 'infinite timeout' too.
 595  *
 596  * - all other values are converted to jiffies by either multiplying
 597  *   the input value by a factor or dividing it with a factor and
 598  *   handling any 32-bit overflows.
 599  *   for the details see __msecs_to_jiffies()
 600  *
 601  * msecs_to_jiffies() checks for the passed in value being a constant
 602  * via __builtin_constant_p() allowing gcc to eliminate most of the
 603  * code, __msecs_to_jiffies() is called if the value passed does not
 604  * allow constant folding and the actual conversion must be done at
 605  * runtime.
 606  * the _msecs_to_jiffies helpers are the HZ dependent conversion
 607  * routines found in include/linux/jiffies.h
 608  */
 609 unsigned long __msecs_to_jiffies(const unsigned int m)
 610 {
 611         /*
 612          * Negative value, means infinite timeout:
 613          */
 614         if ((int)m < 0)
 615                 return MAX_JIFFY_OFFSET;
 616         return _msecs_to_jiffies(m);
 617 }
 618 EXPORT_SYMBOL(__msecs_to_jiffies);
 619
 620 unsigned long __usecs_to_jiffies(const unsigned int u)
 621 {
 622         if (u > jiffies_to_usecs(MAX_JIFFY_OFFSET))
 623                 return MAX_JIFFY_OFFSET;
 624         return _usecs_to_jiffies(u);
 625 }
 626 EXPORT_SYMBOL(__usecs_to_jiffies);
 627
 628 /*
 629  * The TICK_NSEC - 1 rounds up the value to the next resolution.  Note
 630  * that a remainder subtract here would not do the right thing as the
 631  * resolution values don't fall on second boundries.  I.e. the line:
 632  * nsec -= nsec % TICK_NSEC; is NOT a correct resolution rounding.
 633  * Note that due to the small error in the multiplier here, this
 634  * rounding is incorrect for sufficiently large values of tv_nsec, but
 635  * well formed timespecs should have tv_nsec < NSEC_PER_SEC, so we're
 636  * OK.
 637  *
 638  * Rather, we just shift the bits off the right.
 639  *
 640  * The >> (NSEC_JIFFIE_SC - SEC_JIFFIE_SC) converts the scaled nsec
 641  * value to a scaled second value.
 642  */
 643 static unsigned long
 644 __timespec64_to_jiffies(u64 sec, long nsec)
 645 {
 646         nsec = nsec + TICK_NSEC - 1;
 647
 648         if (sec >= MAX_SEC_IN_JIFFIES){
 649                 sec = MAX_SEC_IN_JIFFIES;
 650                 nsec = 0;
 651         }
 652         return ((sec * SEC_CONVERSION) +
 653                 (((u64)nsec * NSEC_CONVERSION) >>
 654                  (NSEC_JIFFIE_SC - SEC_JIFFIE_SC))) >> SEC_JIFFIE_SC;
 655
 656 }
 657
 658 static unsigned long
 659 __timespec_to_jiffies(unsigned long sec, long nsec)
 660 {
 661         return __timespec64_to_jiffies((u64)sec, nsec);
 662 }
 663
 664 unsigned long
 665 timespec64_to_jiffies(const struct timespec64 *value)
 666 {
 667         return __timespec64_to_jiffies(value->tv_sec, value->tv_nsec);
 668 }
 669 EXPORT_SYMBOL(timespec64_to_jiffies);
 670
 671 void
 672 jiffies_to_timespec64(const unsigned long jiffies, struct timespec64 *value)
 673 {
 674         /*
 675          * Convert jiffies to nanoseconds and separate with
 676          * one divide.
 677          */
 678         u32 rem;
 679         value->tv_sec = div_u64_rem((u64)jiffies * TICK_NSEC,
 680                                     NSEC_PER_SEC, &rem);
 681         value->tv_nsec = rem;
 682 }
 683 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_timespec64);
 684
 685 /*
 686  * We could use a similar algorithm to timespec_to_jiffies (with a
 687  * different multiplier for usec instead of nsec). But this has a
 688  * problem with rounding: we can't exactly add TICK_NSEC - 1 to the
 689  * usec value, since it's not necessarily integral.
 690  *
 691  * We could instead round in the intermediate scaled representation
 692  * (i.e. in units of 1/2^(large scale) jiffies) but that's also
 693  * perilous: the scaling introduces a small positive error, which
 694  * combined with a division-rounding-upward (i.e. adding 2^(scale) - 1
 695  * units to the intermediate before shifting) leads to accidental
 696  * overflow and overestimates.
 697  *
 698  * At the cost of one additional multiplication by a constant, just
 699  * use the timespec implementation.
 700  */
 701 unsigned long
 702 timeval_to_jiffies(const struct timeval *value)
 703 {
 704         return __timespec_to_jiffies(value->tv_sec,
 705                                      value->tv_usec * NSEC_PER_USEC);
 706 }
 707 EXPORT_SYMBOL(timeval_to_jiffies);
 708
 709 void jiffies_to_timeval(const unsigned long jiffies, struct timeval *value)
 710 {
 711         /*
 712          * Convert jiffies to nanoseconds and separate with
 713          * one divide.
 714          */
 715         u32 rem;
 716
 717         value->tv_sec = div_u64_rem((u64)jiffies * TICK_NSEC,
 718                                     NSEC_PER_SEC, &rem);
 719         value->tv_usec = rem / NSEC_PER_USEC;
 720 }
 721 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_timeval);
 722
 723 /*
 724  * Convert jiffies/jiffies_64 to clock_t and back.
 725  */
 726 clock_t jiffies_to_clock_t(unsigned long x)
 727 {
 728 #if (TICK_NSEC % (NSEC_PER_SEC / USER_HZ)) == 0
 729 # if HZ < USER_HZ
 730         return x * (USER_HZ / HZ);
 731 # else
 732         return x / (HZ / USER_HZ);
 733 # endif
 734 #else
 735         return div_u64((u64)x * TICK_NSEC, NSEC_PER_SEC / USER_HZ);
 736 #endif
 737 }
 738 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_clock_t);
 739
 740 unsigned long clock_t_to_jiffies(unsigned long x)
 741 {
 742 #if (HZ % USER_HZ)==0
 743         if (x >= ~0UL / (HZ / USER_HZ))
 744                 return ~0UL;
 745         return x * (HZ / USER_HZ);
 746 #else
 747         /* Don't worry about loss of precision here .. */
 748         if (x >= ~0UL / HZ * USER_HZ)
 749                 return ~0UL;
 750
 751         /* .. but do try to contain it here */
 752         return div_u64((u64)x * HZ, USER_HZ);
 753 #endif
 754 }
 755 EXPORT_SYMBOL(clock_t_to_jiffies);
 756
 757 u64 jiffies_64_to_clock_t(u64 x)
 758 {
 759 #if (TICK_NSEC % (NSEC_PER_SEC / USER_HZ)) == 0
 760 # if HZ < USER_HZ
 761         x = div_u64(x * USER_HZ, HZ);
 762 # elif HZ > USER_HZ
 763         x = div_u64(x, HZ / USER_HZ);
 764 # else
 765         /* Nothing to do */
 766 # endif
 767 #else
 768         /*
 769          * There are better ways that don't overflow early,
 770          * but even this doesn't overflow in hundreds of years
 771          * in 64 bits, so..
 772          */
 773         x = div_u64(x * TICK_NSEC, (NSEC_PER_SEC / USER_HZ));
 774 #endif
 775         return x;
 776 }
 777 EXPORT_SYMBOL(jiffies_64_to_clock_t);
 778
 779 u64 nsec_to_clock_t(u64 x)
 780 {
 781 #if (NSEC_PER_SEC % USER_HZ) == 0
 782         return div_u64(x, NSEC_PER_SEC / USER_HZ);
 783 #elif (USER_HZ % 512) == 0
 784         return div_u64(x * USER_HZ / 512, NSEC_PER_SEC / 512);
 785 #else
 786         /*
 787          * max relative error 5.7e-8 (1.8s per year) for USER_HZ <= 1024,
 788          * overflow after 64.99 years.
 789          * exact for HZ=60, 72, 90, 120, 144, 180, 300, 600, 900, ...
 790          */
 791         return div_u64(x * 9, (9ull * NSEC_PER_SEC + (USER_HZ / 2)) / USER_HZ);
 792 #endif
 793 }
 794
 795 u64 jiffies64_to_nsecs(u64 j)
 796 {
 797 #if !(NSEC_PER_SEC % HZ)
 798         return (NSEC_PER_SEC / HZ) * j;
 799 # else
 800         return div_u64(j * HZ_TO_NSEC_NUM, HZ_TO_NSEC_DEN);
 801 #endif
 802 }
 803 EXPORT_SYMBOL(jiffies64_to_nsecs);
 804
 805 /**
 806  * nsecs_to_jiffies64 - Convert nsecs in u64 to jiffies64
 807  *
 808  * @n:  nsecs in u64
 809  *
 810  * Unlike {m,u}secs_to_jiffies, type of input is not unsigned int but u64.
 811  * And this doesn't return MAX_JIFFY_OFFSET since this function is designed
 812  * for scheduler, not for use in device drivers to calculate timeout value.
 813  *
 814  * note:
 815  *   NSEC_PER_SEC = 10^9 = (5^9 * 2^9) = (1953125 * 512)
 816  *   ULLONG_MAX ns = 18446744073.709551615 secs = about 584 years
 817  */
 818 u64 nsecs_to_jiffies64(u64 n)
 819 {
 820 #if (NSEC_PER_SEC % HZ) == 0
 821         /* Common case, HZ = 100, 128, 200, 250, 256, 500, 512, 1000 etc. */
 822         return div_u64(n, NSEC_PER_SEC / HZ);
 823 #elif (HZ % 512) == 0
 824         /* overflow after 292 years if HZ = 1024 */
 825         return div_u64(n * HZ / 512, NSEC_PER_SEC / 512);
 826 #else
 827         /*
 828          * Generic case - optimized for cases where HZ is a multiple of 3.
 829          * overflow after 64.99 years, exact for HZ = 60, 72, 90, 120 etc.
 830          */
 831         return div_u64(n * 9, (9ull * NSEC_PER_SEC + HZ / 2) / HZ);
 832 #endif
 833 }
 834 EXPORT_SYMBOL(nsecs_to_jiffies64);
 835
 836 /**
 837  * nsecs_to_jiffies - Convert nsecs in u64 to jiffies
 838  *
 839  * @n:  nsecs in u64
 840  *
 841  * Unlike {m,u}secs_to_jiffies, type of input is not unsigned int but u64.
 842  * And this doesn't return MAX_JIFFY_OFFSET since this function is designed
 843  * for scheduler, not for use in device drivers to calculate timeout value.
 844  *
 845  * note:
 846  *   NSEC_PER_SEC = 10^9 = (5^9 * 2^9) = (1953125 * 512)
 847  *   ULLONG_MAX ns = 18446744073.709551615 secs = about 584 years
 848  */
 849 unsigned long nsecs_to_jiffies(u64 n)
 850 {
 851         return (unsigned long)nsecs_to_jiffies64(n);
 852 }
 853 EXPORT_SYMBOL_GPL(nsecs_to_jiffies);
 854
 855 /*
 856  * Add two timespec values and do a safety check for overflow.
 857  * It's assumed that both values are valid (>= 0)
 858  */
 859 struct timespec timespec_add_safe(const struct timespec lhs,
 860                                   const struct timespec rhs)
 861 {
 862         struct timespec res;
 863
 864         set_normalized_timespec(&res, lhs.tv_sec + rhs.tv_sec,
 865                                 lhs.tv_nsec + rhs.tv_nsec);
 866
 867         if (res.tv_sec < lhs.tv_sec || res.tv_sec < rhs.tv_sec)
 868                 res.tv_sec = TIME_T_MAX;
 869
 870         return res;
 871 }
 872
 873 /*
 874  * Add two timespec64 values and do a safety check for overflow.
 875  * It's assumed that both values are valid (>= 0).
 876  * And, each timespec64 is in normalized form.
 877  */
 878 struct timespec64 timespec64_add_safe(const struct timespec64 lhs,
 879                                 const struct timespec64 rhs)
 880 {
 881         struct timespec64 res;
 882
 883         set_normalized_timespec64(&res, (timeu64_t) lhs.tv_sec + rhs.tv_sec,
 884                         lhs.tv_nsec + rhs.tv_nsec);
 885
 886         if (unlikely(res.tv_sec < lhs.tv_sec || res.tv_sec < rhs.tv_sec)) {
 887                 res.tv_sec = TIME64_MAX;
 888                 res.tv_nsec = 0;
 889         }
 890
 891         return res;
 892 }
 893
 894 int get_timespec64(struct timespec64 *ts,
 895                    const struct timespec __user *uts)
 896 {
 897         struct timespec kts;
 898         int ret;
 899
 900         ret = copy_from_user(&kts, uts, sizeof(kts));
 901         if (ret)
 902                 return -EFAULT;
 903
 904         ts->tv_sec = kts.tv_sec;
 905         ts->tv_nsec = kts.tv_nsec;
 906
 907         return 0;
 908 }
 909 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_timespec64);
 910
 911 int put_timespec64(const struct timespec64 *ts,
 912                    struct timespec __user *uts)
 913 {
 914         struct timespec kts = {
 915                 .tv_sec = ts->tv_sec,
 916                 .tv_nsec = ts->tv_nsec
 917         };
 918         return copy_to_user(uts, &kts, sizeof(kts)) ? -EFAULT : 0;
 919 }
 920 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_timespec64);
 921
 922 int get_itimerspec64(struct itimerspec64 *it,
 923                         const struct itimerspec __user *uit)
 924 {
 925         int ret;
 926
 927         ret = get_timespec64(&it->it_interval, &uit->it_interval);
 928         if (ret)
 929                 return ret;
 930
 931         ret = get_timespec64(&it->it_value, &uit->it_value);
 932
 933         return ret;
 934 }
 935 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_itimerspec64);
 936
 937 int put_itimerspec64(const struct itimerspec64 *it,
 938                         struct itimerspec __user *uit)
 939 {
 940         int ret;
 941
 942         ret = put_timespec64(&it->it_interval, &uit->it_interval);
 943         if (ret)
 944                 return ret;
 945
 946         ret = put_timespec64(&it->it_value, &uit->it_value);
 947
 948         return ret;
 949 }
 950 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_itimerspec64);