kernel/time/time.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   4  *
   5  *  This file contains the interface functions for the various time related
   6  *  system calls: time, stime, gettimeofday, settimeofday, adjtime
   7  *
   8  * Modification history:
   9  *
  10  * 1993-09-02    Philip Gladstone
  11  *      Created file with time related functions from sched/core.c and adjtimex()
  12  * 1993-10-08    Torsten Duwe
  13  *      adjtime interface update and CMOS clock write code
  14  * 1995-08-13    Torsten Duwe
  15  *      kernel PLL updated to 1994-12-13 specs (rfc-1589)
  16  * 1999-01-16    Ulrich Windl
  17  *      Introduced error checking for many cases in adjtimex().
  18  *      Updated NTP code according to technical memorandum Jan '96
  19  *      "A Kernel Model for Precision Timekeeping" by Dave Mills
  20  *      Allow time_constant larger than MAXTC(6) for NTP v4 (MAXTC == 10)
  21  *      (Even though the technical memorandum forbids it)
  22  * 2004-07-14    Christoph Lameter
  23  *      Added getnstimeofday to allow the posix timer functions to return
  24  *      with nanosecond accuracy
  25  */
  26
  27 #include <linux/export.h>
  28 #include <linux/kernel.h>
  29 #include <linux/timex.h>
  30 #include <linux/capability.h>
  31 #include <linux/timekeeper_internal.h>
  32 #include <linux/errno.h>
  33 #include <linux/syscalls.h>
  34 #include <linux/security.h>
  35 #include <linux/fs.h>
  36 #include <linux/math64.h>
  37 #include <linux/ptrace.h>
  38
  39 #include <linux/uaccess.h>
  40 #include <linux/compat.h>
  41 #include <asm/unistd.h>
  42
  43 #include <generated/timeconst.h>
  44 #include "timekeeping.h"
  45
  46 /*
  47  * The timezone where the local system is located.  Used as a default by some
  48  * programs who obtain this value by using gettimeofday.
  49  */
  50 struct timezone sys_tz;
  51
  52 EXPORT_SYMBOL(sys_tz);
  53
  54 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_TIME
  55
  56 /*
  57  * sys_time() can be implemented in user-level using
  58  * sys_gettimeofday().  Is this for backwards compatibility?  If so,
  59  * why not move it into the appropriate arch directory (for those
  60  * architectures that need it).
  61  */
  62 SYSCALL_DEFINE1(time, time_t __user *, tloc)
  63 {
  64         time_t i = (time_t)ktime_get_real_seconds();
  65
  66         if (tloc) {
  67                 if (put_user(i,tloc))
  68                         return -EFAULT;
  69         }
  70         force_successful_syscall_return();
  71         return i;
  72 }
  73
  74 /*
  75  * sys_stime() can be implemented in user-level using
  76  * sys_settimeofday().  Is this for backwards compatibility?  If so,
  77  * why not move it into the appropriate arch directory (for those
  78  * architectures that need it).
  79  */
  80
  81 SYSCALL_DEFINE1(stime, time_t __user *, tptr)
  82 {
  83         struct timespec64 tv;
  84         int err;
  85
  86         if (get_user(tv.tv_sec, tptr))
  87                 return -EFAULT;
  88
  89         tv.tv_nsec = 0;
  90
  91         err = security_settime64(&tv, NULL);
  92         if (err)
  93                 return err;
  94
  95         do_settimeofday64(&tv);
  96         return 0;
  97 }
  98
  99 #endif /* __ARCH_WANT_SYS_TIME */
 100
 101 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
 102 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_TIME32
 103
 104 /* old_time32_t is a 32 bit "long" and needs to get converted. */
 105 SYSCALL_DEFINE1(time32, old_time32_t __user *, tloc)
 106 {
 107         old_time32_t i;
 108
 109         i = (old_time32_t)ktime_get_real_seconds();
 110
 111         if (tloc) {
 112                 if (put_user(i,tloc))
 113                         return -EFAULT;
 114         }
 115         force_successful_syscall_return();
 116         return i;
 117 }
 118
 119 SYSCALL_DEFINE1(stime32, old_time32_t __user *, tptr)
 120 {
 121         struct timespec64 tv;
 122         int err;
 123
 124         if (get_user(tv.tv_sec, tptr))
 125                 return -EFAULT;
 126
 127         tv.tv_nsec = 0;
 128
 129         err = security_settime64(&tv, NULL);
 130         if (err)
 131                 return err;
 132
 133         do_settimeofday64(&tv);
 134         return 0;
 135 }
 136
 137 #endif /* __ARCH_WANT_SYS_TIME32 */
 138 #endif
 139
 140 SYSCALL_DEFINE2(gettimeofday, struct timeval __user *, tv,
 141                 struct timezone __user *, tz)
 142 {
 143         if (likely(tv != NULL)) {
 144                 struct timespec64 ts;
 145
 146                 ktime_get_real_ts64(&ts);
 147                 if (put_user(ts.tv_sec, &tv->tv_sec) ||
 148                     put_user(ts.tv_nsec / 1000, &tv->tv_usec))
 149                         return -EFAULT;
 150         }
 151         if (unlikely(tz != NULL)) {
 152                 if (copy_to_user(tz, &sys_tz, sizeof(sys_tz)))
 153                         return -EFAULT;
 154         }
 155         return 0;
 156 }
 157
 158 /*
 159  * In case for some reason the CMOS clock has not already been running
 160  * in UTC, but in some local time: The first time we set the timezone,
 161  * we will warp the clock so that it is ticking UTC time instead of
 162  * local time. Presumably, if someone is setting the timezone then we
 163  * are running in an environment where the programs understand about
 164  * timezones. This should be done at boot time in the /etc/rc script,
 165  * as soon as possible, so that the clock can be set right. Otherwise,
 166  * various programs will get confused when the clock gets warped.
 167  */
 168
 169 int do_sys_settimeofday64(const struct timespec64 *tv, const struct timezone *tz)
 170 {
 171         static int firsttime = 1;
 172         int error = 0;
 173
 174         if (tv && !timespec64_valid(tv))
 175                 return -EINVAL;
 176
 177         error = security_settime64(tv, tz);
 178         if (error)
 179                 return error;
 180
 181         if (tz) {
 182                 /* Verify we're witin the +-15 hrs range */
 183                 if (tz->tz_minuteswest > 15*60 || tz->tz_minuteswest < -15*60)
 184                         return -EINVAL;
 185
 186                 sys_tz = *tz;
 187                 update_vsyscall_tz();
 188                 if (firsttime) {
 189                         firsttime = 0;
 190                         if (!tv)
 191                                 timekeeping_warp_clock();
 192                 }
 193         }
 194         if (tv)
 195                 return do_settimeofday64(tv);
 196         return 0;
 197 }
 198
 199 SYSCALL_DEFINE2(settimeofday, struct timeval __user *, tv,
 200                 struct timezone __user *, tz)
 201 {
 202         struct timespec64 new_ts;
 203         struct timeval user_tv;
 204         struct timezone new_tz;
 205
 206         if (tv) {
 207                 if (copy_from_user(&user_tv, tv, sizeof(*tv)))
 208                         return -EFAULT;
 209
 210                 if (!timeval_valid(&user_tv))
 211                         return -EINVAL;
 212
 213                 new_ts.tv_sec = user_tv.tv_sec;
 214                 new_ts.tv_nsec = user_tv.tv_usec * NSEC_PER_USEC;
 215         }
 216         if (tz) {
 217                 if (copy_from_user(&new_tz, tz, sizeof(*tz)))
 218                         return -EFAULT;
 219         }
 220
 221         return do_sys_settimeofday64(tv ? &new_ts : NULL, tz ? &new_tz : NULL);
 222 }
 223
 224 #ifdef CONFIG_COMPAT
 225 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(gettimeofday, struct old_timeval32 __user *, tv,
 226                        struct timezone __user *, tz)
 227 {
 228         if (tv) {
 229                 struct timespec64 ts;
 230
 231                 ktime_get_real_ts64(&ts);
 232                 if (put_user(ts.tv_sec, &tv->tv_sec) ||
 233                     put_user(ts.tv_nsec / 1000, &tv->tv_usec))
 234                         return -EFAULT;
 235         }
 236         if (tz) {
 237                 if (copy_to_user(tz, &sys_tz, sizeof(sys_tz)))
 238                         return -EFAULT;
 239         }
 240
 241         return 0;
 242 }
 243
 244 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(settimeofday, struct old_timeval32 __user *, tv,
 245                        struct timezone __user *, tz)
 246 {
 247         struct timespec64 new_ts;
 248         struct timeval user_tv;
 249         struct timezone new_tz;
 250
 251         if (tv) {
 252                 if (compat_get_timeval(&user_tv, tv))
 253                         return -EFAULT;
 254                 new_ts.tv_sec = user_tv.tv_sec;
 255                 new_ts.tv_nsec = user_tv.tv_usec * NSEC_PER_USEC;
 256         }
 257         if (tz) {
 258                 if (copy_from_user(&new_tz, tz, sizeof(*tz)))
 259                         return -EFAULT;
 260         }
 261
 262         return do_sys_settimeofday64(tv ? &new_ts : NULL, tz ? &new_tz : NULL);
 263 }
 264 #endif
 265
 266 #if !defined(CONFIG_64BIT_TIME) || defined(CONFIG_64BIT)
 267 SYSCALL_DEFINE1(adjtimex, struct __kernel_timex __user *, txc_p)
 268 {
 269         struct __kernel_timex txc;              /* Local copy of parameter */
 270         int ret;
 271
 272         /* Copy the user data space into the kernel copy
 273          * structure. But bear in mind that the structures
 274          * may change
 275          */
 276         if (copy_from_user(&txc, txc_p, sizeof(struct __kernel_timex)))
 277                 return -EFAULT;
 278         ret = do_adjtimex(&txc);
 279         return copy_to_user(txc_p, &txc, sizeof(struct __kernel_timex)) ? -EFAULT : ret;
 280 }
 281 #endif
 282
 283 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
 284 int get_old_timex32(struct __kernel_timex *txc, const struct old_timex32 __user *utp)
 285 {
 286         struct old_timex32 tx32;
 287
 288         memset(txc, 0, sizeof(struct __kernel_timex));
 289         if (copy_from_user(&tx32, utp, sizeof(struct old_timex32)))
 290                 return -EFAULT;
 291
 292         txc->modes = tx32.modes;
 293         txc->offset = tx32.offset;
 294         txc->freq = tx32.freq;
 295         txc->maxerror = tx32.maxerror;
 296         txc->esterror = tx32.esterror;
 297         txc->status = tx32.status;
 298         txc->constant = tx32.constant;
 299         txc->precision = tx32.precision;
 300         txc->tolerance = tx32.tolerance;
 301         txc->time.tv_sec = tx32.time.tv_sec;
 302         txc->time.tv_usec = tx32.time.tv_usec;
 303         txc->tick = tx32.tick;
 304         txc->ppsfreq = tx32.ppsfreq;
 305         txc->jitter = tx32.jitter;
 306         txc->shift = tx32.shift;
 307         txc->stabil = tx32.stabil;
 308         txc->jitcnt = tx32.jitcnt;
 309         txc->calcnt = tx32.calcnt;
 310         txc->errcnt = tx32.errcnt;
 311         txc->stbcnt = tx32.stbcnt;
 312
 313         return 0;
 314 }
 315
 316 int put_old_timex32(struct old_timex32 __user *utp, const struct __kernel_timex *txc)
 317 {
 318         struct old_timex32 tx32;
 319
 320         memset(&tx32, 0, sizeof(struct old_timex32));
 321         tx32.modes = txc->modes;
 322         tx32.offset = txc->offset;
 323         tx32.freq = txc->freq;
 324         tx32.maxerror = txc->maxerror;
 325         tx32.esterror = txc->esterror;
 326         tx32.status = txc->status;
 327         tx32.constant = txc->constant;
 328         tx32.precision = txc->precision;
 329         tx32.tolerance = txc->tolerance;
 330         tx32.time.tv_sec = txc->time.tv_sec;
 331         tx32.time.tv_usec = txc->time.tv_usec;
 332         tx32.tick = txc->tick;
 333         tx32.ppsfreq = txc->ppsfreq;
 334         tx32.jitter = txc->jitter;
 335         tx32.shift = txc->shift;
 336         tx32.stabil = txc->stabil;
 337         tx32.jitcnt = txc->jitcnt;
 338         tx32.calcnt = txc->calcnt;
 339         tx32.errcnt = txc->errcnt;
 340         tx32.stbcnt = txc->stbcnt;
 341         tx32.tai = txc->tai;
 342         if (copy_to_user(utp, &tx32, sizeof(struct old_timex32)))
 343                 return -EFAULT;
 344         return 0;
 345 }
 346
 347 SYSCALL_DEFINE1(adjtimex_time32, struct old_timex32 __user *, utp)
 348 {
 349         struct __kernel_timex txc;
 350         int err, ret;
 351
 352         err = get_old_timex32(&txc, utp);
 353         if (err)
 354                 return err;
 355
 356         ret = do_adjtimex(&txc);
 357
 358         err = put_old_timex32(utp, &txc);
 359         if (err)
 360                 return err;
 361
 362         return ret;
 363 }
 364 #endif
 365
 366 /*
 367  * Convert jiffies to milliseconds and back.
 368  *
 369  * Avoid unnecessary multiplications/divisions in the
 370  * two most common HZ cases:
 371  */
 372 unsigned int jiffies_to_msecs(const unsigned long j)
 373 {
 374 #if HZ <= MSEC_PER_SEC && !(MSEC_PER_SEC % HZ)
 375         return (MSEC_PER_SEC / HZ) * j;
 376 #elif HZ > MSEC_PER_SEC && !(HZ % MSEC_PER_SEC)
 377         return (j + (HZ / MSEC_PER_SEC) - 1)/(HZ / MSEC_PER_SEC);
 378 #else
 379 # if BITS_PER_LONG == 32
 380         return (HZ_TO_MSEC_MUL32 * j + (1ULL << HZ_TO_MSEC_SHR32) - 1) >>
 381                HZ_TO_MSEC_SHR32;
 382 # else
 383         return DIV_ROUND_UP(j * HZ_TO_MSEC_NUM, HZ_TO_MSEC_DEN);
 384 # endif
 385 #endif
 386 }
 387 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_msecs);
 388
 389 unsigned int jiffies_to_usecs(const unsigned long j)
 390 {
 391         /*
 392          * Hz usually doesn't go much further MSEC_PER_SEC.
 393          * jiffies_to_usecs() and usecs_to_jiffies() depend on that.
 394          */
 395         BUILD_BUG_ON(HZ > USEC_PER_SEC);
 396
 397 #if !(USEC_PER_SEC % HZ)
 398         return (USEC_PER_SEC / HZ) * j;
 399 #else
 400 # if BITS_PER_LONG == 32
 401         return (HZ_TO_USEC_MUL32 * j) >> HZ_TO_USEC_SHR32;
 402 # else
 403         return (j * HZ_TO_USEC_NUM) / HZ_TO_USEC_DEN;
 404 # endif
 405 #endif
 406 }
 407 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_usecs);
 408
 409 /*
 410  * mktime64 - Converts date to seconds.
 411  * Converts Gregorian date to seconds since 1970-01-01 00:00:00.
 412  * Assumes input in normal date format, i.e. 1980-12-31 23:59:59
 413  * => year=1980, mon=12, day=31, hour=23, min=59, sec=59.
 414  *
 415  * [For the Julian calendar (which was used in Russia before 1917,
 416  * Britain & colonies before 1752, anywhere else before 1582,
 417  * and is still in use by some communities) leave out the
 418  * -year/100+year/400 terms, and add 10.]
 419  *
 420  * This algorithm was first published by Gauss (I think).
 421  *
 422  * A leap second can be indicated by calling this function with sec as
 423  * 60 (allowable under ISO 8601).  The leap second is treated the same
 424  * as the following second since they don't exist in UNIX time.
 425  *
 426  * An encoding of midnight at the end of the day as 24:00:00 - ie. midnight
 427  * tomorrow - (allowable under ISO 8601) is supported.
 428  */
 429 time64_t mktime64(const unsigned int year0, const unsigned int mon0,
 430                 const unsigned int day, const unsigned int hour,
 431                 const unsigned int min, const unsigned int sec)
 432 {
 433         unsigned int mon = mon0, year = year0;
 434
 435         /* 1..12 -> 11,12,1..10 */
 436         if (0 >= (int) (mon -= 2)) {
 437                 mon += 12;      /* Puts Feb last since it has leap day */
 438                 year -= 1;
 439         }
 440
 441         return ((((time64_t)
 442                   (year/4 - year/100 + year/400 + 367*mon/12 + day) +
 443                   year*365 - 719499
 444             )*24 + hour /* now have hours - midnight tomorrow handled here */
 445           )*60 + min /* now have minutes */
 446         )*60 + sec; /* finally seconds */
 447 }
 448 EXPORT_SYMBOL(mktime64);
 449
 450 /**
 451  * ns_to_timespec - Convert nanoseconds to timespec
 452  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 453  *
 454  * Returns the timespec representation of the nsec parameter.
 455  */
 456 struct timespec ns_to_timespec(const s64 nsec)
 457 {
 458         struct timespec ts;
 459         s32 rem;
 460
 461         if (!nsec)
 462                 return (struct timespec) {0, 0};
 463
 464         ts.tv_sec = div_s64_rem(nsec, NSEC_PER_SEC, &rem);
 465         if (unlikely(rem < 0)) {
 466                 ts.tv_sec--;
 467                 rem += NSEC_PER_SEC;
 468         }
 469         ts.tv_nsec = rem;
 470
 471         return ts;
 472 }
 473 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timespec);
 474
 475 /**
 476  * ns_to_timeval - Convert nanoseconds to timeval
 477  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 478  *
 479  * Returns the timeval representation of the nsec parameter.
 480  */
 481 struct timeval ns_to_timeval(const s64 nsec)
 482 {
 483         struct timespec ts = ns_to_timespec(nsec);
 484         struct timeval tv;
 485
 486         tv.tv_sec = ts.tv_sec;
 487         tv.tv_usec = (suseconds_t) ts.tv_nsec / 1000;
 488
 489         return tv;
 490 }
 491 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timeval);
 492
 493 struct __kernel_old_timeval ns_to_kernel_old_timeval(const s64 nsec)
 494 {
 495         struct timespec64 ts = ns_to_timespec64(nsec);
 496         struct __kernel_old_timeval tv;
 497
 498         tv.tv_sec = ts.tv_sec;
 499         tv.tv_usec = (suseconds_t)ts.tv_nsec / 1000;
 500
 501         return tv;
 502 }
 503 EXPORT_SYMBOL(ns_to_kernel_old_timeval);
 504
 505 /**
 506  * set_normalized_timespec - set timespec sec and nsec parts and normalize
 507  *
 508  * @ts:         pointer to timespec variable to be set
 509  * @sec:        seconds to set
 510  * @nsec:       nanoseconds to set
 511  *
 512  * Set seconds and nanoseconds field of a timespec variable and
 513  * normalize to the timespec storage format
 514  *
 515  * Note: The tv_nsec part is always in the range of
 516  *      0 <= tv_nsec < NSEC_PER_SEC
 517  * For negative values only the tv_sec field is negative !
 518  */
 519 void set_normalized_timespec64(struct timespec64 *ts, time64_t sec, s64 nsec)
 520 {
 521         while (nsec >= NSEC_PER_SEC) {
 522                 /*
 523                  * The following asm() prevents the compiler from
 524                  * optimising this loop into a modulo operation. See
 525                  * also __iter_div_u64_rem() in include/linux/time.h
 526                  */
 527                 asm("" : "+rm"(nsec));
 528                 nsec -= NSEC_PER_SEC;
 529                 ++sec;
 530         }
 531         while (nsec < 0) {
 532                 asm("" : "+rm"(nsec));
 533                 nsec += NSEC_PER_SEC;
 534                 --sec;
 535         }
 536         ts->tv_sec = sec;
 537         ts->tv_nsec = nsec;
 538 }
 539 EXPORT_SYMBOL(set_normalized_timespec64);
 540
 541 /**
 542  * ns_to_timespec64 - Convert nanoseconds to timespec64
 543  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 544  *
 545  * Returns the timespec64 representation of the nsec parameter.
 546  */
 547 struct timespec64 ns_to_timespec64(const s64 nsec)
 548 {
 549         struct timespec64 ts;
 550         s32 rem;
 551
 552         if (!nsec)
 553                 return (struct timespec64) {0, 0};
 554
 555         ts.tv_sec = div_s64_rem(nsec, NSEC_PER_SEC, &rem);
 556         if (unlikely(rem < 0)) {
 557                 ts.tv_sec--;
 558                 rem += NSEC_PER_SEC;
 559         }
 560         ts.tv_nsec = rem;
 561
 562         return ts;
 563 }
 564 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timespec64);
 565
 566 /**
 567  * msecs_to_jiffies: - convert milliseconds to jiffies
 568  * @m:  time in milliseconds
 569  *
 570  * conversion is done as follows:
 571  *
 572  * - negative values mean 'infinite timeout' (MAX_JIFFY_OFFSET)
 573  *
 574  * - 'too large' values [that would result in larger than
 575  *   MAX_JIFFY_OFFSET values] mean 'infinite timeout' too.
 576  *
 577  * - all other values are converted to jiffies by either multiplying
 578  *   the input value by a factor or dividing it with a factor and
 579  *   handling any 32-bit overflows.
 580  *   for the details see __msecs_to_jiffies()
 581  *
 582  * msecs_to_jiffies() checks for the passed in value being a constant
 583  * via __builtin_constant_p() allowing gcc to eliminate most of the
 584  * code, __msecs_to_jiffies() is called if the value passed does not
 585  * allow constant folding and the actual conversion must be done at
 586  * runtime.
 587  * the _msecs_to_jiffies helpers are the HZ dependent conversion
 588  * routines found in include/linux/jiffies.h
 589  */
 590 unsigned long __msecs_to_jiffies(const unsigned int m)
 591 {
 592         /*
 593          * Negative value, means infinite timeout:
 594          */
 595         if ((int)m < 0)
 596                 return MAX_JIFFY_OFFSET;
 597         return _msecs_to_jiffies(m);
 598 }
 599 EXPORT_SYMBOL(__msecs_to_jiffies);
 600
 601 unsigned long __usecs_to_jiffies(const unsigned int u)
 602 {
 603         if (u > jiffies_to_usecs(MAX_JIFFY_OFFSET))
 604                 return MAX_JIFFY_OFFSET;
 605         return _usecs_to_jiffies(u);
 606 }
 607 EXPORT_SYMBOL(__usecs_to_jiffies);
 608
 609 /*
 610  * The TICK_NSEC - 1 rounds up the value to the next resolution.  Note
 611  * that a remainder subtract here would not do the right thing as the
 612  * resolution values don't fall on second boundries.  I.e. the line:
 613  * nsec -= nsec % TICK_NSEC; is NOT a correct resolution rounding.
 614  * Note that due to the small error in the multiplier here, this
 615  * rounding is incorrect for sufficiently large values of tv_nsec, but
 616  * well formed timespecs should have tv_nsec < NSEC_PER_SEC, so we're
 617  * OK.
 618  *
 619  * Rather, we just shift the bits off the right.
 620  *
 621  * The >> (NSEC_JIFFIE_SC - SEC_JIFFIE_SC) converts the scaled nsec
 622  * value to a scaled second value.
 623  */
 624 static unsigned long
 625 __timespec64_to_jiffies(u64 sec, long nsec)
 626 {
 627         nsec = nsec + TICK_NSEC - 1;
 628
 629         if (sec >= MAX_SEC_IN_JIFFIES){
 630                 sec = MAX_SEC_IN_JIFFIES;
 631                 nsec = 0;
 632         }
 633         return ((sec * SEC_CONVERSION) +
 634                 (((u64)nsec * NSEC_CONVERSION) >>
 635                  (NSEC_JIFFIE_SC - SEC_JIFFIE_SC))) >> SEC_JIFFIE_SC;
 636
 637 }
 638
 639 static unsigned long
 640 __timespec_to_jiffies(unsigned long sec, long nsec)
 641 {
 642         return __timespec64_to_jiffies((u64)sec, nsec);
 643 }
 644
 645 unsigned long
 646 timespec64_to_jiffies(const struct timespec64 *value)
 647 {
 648         return __timespec64_to_jiffies(value->tv_sec, value->tv_nsec);
 649 }
 650 EXPORT_SYMBOL(timespec64_to_jiffies);
 651
 652 void
 653 jiffies_to_timespec64(const unsigned long jiffies, struct timespec64 *value)
 654 {
 655         /*
 656          * Convert jiffies to nanoseconds and separate with
 657          * one divide.
 658          */
 659         u32 rem;
 660         value->tv_sec = div_u64_rem((u64)jiffies * TICK_NSEC,
 661                                     NSEC_PER_SEC, &rem);
 662         value->tv_nsec = rem;
 663 }
 664 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_timespec64);
 665
 666 /*
 667  * We could use a similar algorithm to timespec_to_jiffies (with a
 668  * different multiplier for usec instead of nsec). But this has a
 669  * problem with rounding: we can't exactly add TICK_NSEC - 1 to the
 670  * usec value, since it's not necessarily integral.
 671  *
 672  * We could instead round in the intermediate scaled representation
 673  * (i.e. in units of 1/2^(large scale) jiffies) but that's also
 674  * perilous: the scaling introduces a small positive error, which
 675  * combined with a division-rounding-upward (i.e. adding 2^(scale) - 1
 676  * units to the intermediate before shifting) leads to accidental
 677  * overflow and overestimates.
 678  *
 679  * At the cost of one additional multiplication by a constant, just
 680  * use the timespec implementation.
 681  */
 682 unsigned long
 683 timeval_to_jiffies(const struct timeval *value)
 684 {
 685         return __timespec_to_jiffies(value->tv_sec,
 686                                      value->tv_usec * NSEC_PER_USEC);
 687 }
 688 EXPORT_SYMBOL(timeval_to_jiffies);
 689
 690 void jiffies_to_timeval(const unsigned long jiffies, struct timeval *value)
 691 {
 692         /*
 693          * Convert jiffies to nanoseconds and separate with
 694          * one divide.
 695          */
 696         u32 rem;
 697
 698         value->tv_sec = div_u64_rem((u64)jiffies * TICK_NSEC,
 699                                     NSEC_PER_SEC, &rem);
 700         value->tv_usec = rem / NSEC_PER_USEC;
 701 }
 702 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_timeval);
 703
 704 /*
 705  * Convert jiffies/jiffies_64 to clock_t and back.
 706  */
 707 clock_t jiffies_to_clock_t(unsigned long x)
 708 {
 709 #if (TICK_NSEC % (NSEC_PER_SEC / USER_HZ)) == 0
 710 # if HZ < USER_HZ
 711         return x * (USER_HZ / HZ);
 712 # else
 713         return x / (HZ / USER_HZ);
 714 # endif
 715 #else
 716         return div_u64((u64)x * TICK_NSEC, NSEC_PER_SEC / USER_HZ);
 717 #endif
 718 }
 719 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_clock_t);
 720
 721 unsigned long clock_t_to_jiffies(unsigned long x)
 722 {
 723 #if (HZ % USER_HZ)==0
 724         if (x >= ~0UL / (HZ / USER_HZ))
 725                 return ~0UL;
 726         return x * (HZ / USER_HZ);
 727 #else
 728         /* Don't worry about loss of precision here .. */
 729         if (x >= ~0UL / HZ * USER_HZ)
 730                 return ~0UL;
 731
 732         /* .. but do try to contain it here */
 733         return div_u64((u64)x * HZ, USER_HZ);
 734 #endif
 735 }
 736 EXPORT_SYMBOL(clock_t_to_jiffies);
 737
 738 u64 jiffies_64_to_clock_t(u64 x)
 739 {
 740 #if (TICK_NSEC % (NSEC_PER_SEC / USER_HZ)) == 0
 741 # if HZ < USER_HZ
 742         x = div_u64(x * USER_HZ, HZ);
 743 # elif HZ > USER_HZ
 744         x = div_u64(x, HZ / USER_HZ);
 745 # else
 746         /* Nothing to do */
 747 # endif
 748 #else
 749         /*
 750          * There are better ways that don't overflow early,
 751          * but even this doesn't overflow in hundreds of years
 752          * in 64 bits, so..
 753          */
 754         x = div_u64(x * TICK_NSEC, (NSEC_PER_SEC / USER_HZ));
 755 #endif
 756         return x;
 757 }
 758 EXPORT_SYMBOL(jiffies_64_to_clock_t);
 759
 760 u64 nsec_to_clock_t(u64 x)
 761 {
 762 #if (NSEC_PER_SEC % USER_HZ) == 0
 763         return div_u64(x, NSEC_PER_SEC / USER_HZ);
 764 #elif (USER_HZ % 512) == 0
 765         return div_u64(x * USER_HZ / 512, NSEC_PER_SEC / 512);
 766 #else
 767         /*
 768          * max relative error 5.7e-8 (1.8s per year) for USER_HZ <= 1024,
 769          * overflow after 64.99 years.
 770          * exact for HZ=60, 72, 90, 120, 144, 180, 300, 600, 900, ...
 771          */
 772         return div_u64(x * 9, (9ull * NSEC_PER_SEC + (USER_HZ / 2)) / USER_HZ);
 773 #endif
 774 }
 775
 776 u64 jiffies64_to_nsecs(u64 j)
 777 {
 778 #if !(NSEC_PER_SEC % HZ)
 779         return (NSEC_PER_SEC / HZ) * j;
 780 # else
 781         return div_u64(j * HZ_TO_NSEC_NUM, HZ_TO_NSEC_DEN);
 782 #endif
 783 }
 784 EXPORT_SYMBOL(jiffies64_to_nsecs);
 785
 786 /**
 787  * nsecs_to_jiffies64 - Convert nsecs in u64 to jiffies64
 788  *
 789  * @n:  nsecs in u64
 790  *
 791  * Unlike {m,u}secs_to_jiffies, type of input is not unsigned int but u64.
 792  * And this doesn't return MAX_JIFFY_OFFSET since this function is designed
 793  * for scheduler, not for use in device drivers to calculate timeout value.
 794  *
 795  * note:
 796  *   NSEC_PER_SEC = 10^9 = (5^9 * 2^9) = (1953125 * 512)
 797  *   ULLONG_MAX ns = 18446744073.709551615 secs = about 584 years
 798  */
 799 u64 nsecs_to_jiffies64(u64 n)
 800 {
 801 #if (NSEC_PER_SEC % HZ) == 0
 802         /* Common case, HZ = 100, 128, 200, 250, 256, 500, 512, 1000 etc. */
 803         return div_u64(n, NSEC_PER_SEC / HZ);
 804 #elif (HZ % 512) == 0
 805         /* overflow after 292 years if HZ = 1024 */
 806         return div_u64(n * HZ / 512, NSEC_PER_SEC / 512);
 807 #else
 808         /*
 809          * Generic case - optimized for cases where HZ is a multiple of 3.
 810          * overflow after 64.99 years, exact for HZ = 60, 72, 90, 120 etc.
 811          */
 812         return div_u64(n * 9, (9ull * NSEC_PER_SEC + HZ / 2) / HZ);
 813 #endif
 814 }
 815 EXPORT_SYMBOL(nsecs_to_jiffies64);
 816
 817 /**
 818  * nsecs_to_jiffies - Convert nsecs in u64 to jiffies
 819  *
 820  * @n:  nsecs in u64
 821  *
 822  * Unlike {m,u}secs_to_jiffies, type of input is not unsigned int but u64.
 823  * And this doesn't return MAX_JIFFY_OFFSET since this function is designed
 824  * for scheduler, not for use in device drivers to calculate timeout value.
 825  *
 826  * note:
 827  *   NSEC_PER_SEC = 10^9 = (5^9 * 2^9) = (1953125 * 512)
 828  *   ULLONG_MAX ns = 18446744073.709551615 secs = about 584 years
 829  */
 830 unsigned long nsecs_to_jiffies(u64 n)
 831 {
 832         return (unsigned long)nsecs_to_jiffies64(n);
 833 }
 834 EXPORT_SYMBOL_GPL(nsecs_to_jiffies);
 835
 836 /*
 837  * Add two timespec64 values and do a safety check for overflow.
 838  * It's assumed that both values are valid (>= 0).
 839  * And, each timespec64 is in normalized form.
 840  */
 841 struct timespec64 timespec64_add_safe(const struct timespec64 lhs,
 842                                 const struct timespec64 rhs)
 843 {
 844         struct timespec64 res;
 845
 846         set_normalized_timespec64(&res, (timeu64_t) lhs.tv_sec + rhs.tv_sec,
 847                         lhs.tv_nsec + rhs.tv_nsec);
 848
 849         if (unlikely(res.tv_sec < lhs.tv_sec || res.tv_sec < rhs.tv_sec)) {
 850                 res.tv_sec = TIME64_MAX;
 851                 res.tv_nsec = 0;
 852         }
 853
 854         return res;
 855 }
 856
 857 int get_timespec64(struct timespec64 *ts,
 858                    const struct __kernel_timespec __user *uts)
 859 {
 860         struct __kernel_timespec kts;
 861         int ret;
 862
 863         ret = copy_from_user(&kts, uts, sizeof(kts));
 864         if (ret)
 865                 return -EFAULT;
 866
 867         ts->tv_sec = kts.tv_sec;
 868
 869         /* Zero out the padding for 32 bit systems or in compat mode */
 870         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT_TIME) && in_compat_syscall())
 871                 kts.tv_nsec &= 0xFFFFFFFFUL;
 872
 873         ts->tv_nsec = kts.tv_nsec;
 874
 875         return 0;
 876 }
 877 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_timespec64);
 878
 879 int put_timespec64(const struct timespec64 *ts,
 880                    struct __kernel_timespec __user *uts)
 881 {
 882         struct __kernel_timespec kts = {
 883                 .tv_sec = ts->tv_sec,
 884                 .tv_nsec = ts->tv_nsec
 885         };
 886
 887         return copy_to_user(uts, &kts, sizeof(kts)) ? -EFAULT : 0;
 888 }
 889 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_timespec64);
 890
 891 static int __get_old_timespec32(struct timespec64 *ts64,
 892                                    const struct old_timespec32 __user *cts)
 893 {
 894         struct old_timespec32 ts;
 895         int ret;
 896
 897         ret = copy_from_user(&ts, cts, sizeof(ts));
 898         if (ret)
 899                 return -EFAULT;
 900
 901         ts64->tv_sec = ts.tv_sec;
 902         ts64->tv_nsec = ts.tv_nsec;
 903
 904         return 0;
 905 }
 906
 907 static int __put_old_timespec32(const struct timespec64 *ts64,
 908                                    struct old_timespec32 __user *cts)
 909 {
 910         struct old_timespec32 ts = {
 911                 .tv_sec = ts64->tv_sec,
 912                 .tv_nsec = ts64->tv_nsec
 913         };
 914         return copy_to_user(cts, &ts, sizeof(ts)) ? -EFAULT : 0;
 915 }
 916
 917 int get_old_timespec32(struct timespec64 *ts, const void __user *uts)
 918 {
 919         if (COMPAT_USE_64BIT_TIME)
 920                 return copy_from_user(ts, uts, sizeof(*ts)) ? -EFAULT : 0;
 921         else
 922                 return __get_old_timespec32(ts, uts);
 923 }
 924 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_old_timespec32);
 925
 926 int put_old_timespec32(const struct timespec64 *ts, void __user *uts)
 927 {
 928         if (COMPAT_USE_64BIT_TIME)
 929                 return copy_to_user(uts, ts, sizeof(*ts)) ? -EFAULT : 0;
 930         else
 931                 return __put_old_timespec32(ts, uts);
 932 }
 933 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_old_timespec32);
 934
 935 int get_itimerspec64(struct itimerspec64 *it,
 936                         const struct __kernel_itimerspec __user *uit)
 937 {
 938         int ret;
 939
 940         ret = get_timespec64(&it->it_interval, &uit->it_interval);
 941         if (ret)
 942                 return ret;
 943
 944         ret = get_timespec64(&it->it_value, &uit->it_value);
 945
 946         return ret;
 947 }
 948 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_itimerspec64);
 949
 950 int put_itimerspec64(const struct itimerspec64 *it,
 951                         struct __kernel_itimerspec __user *uit)
 952 {
 953         int ret;
 954
 955         ret = put_timespec64(&it->it_interval, &uit->it_interval);
 956         if (ret)
 957                 return ret;
 958
 959         ret = put_timespec64(&it->it_value, &uit->it_value);
 960
 961         return ret;
 962 }
 963 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_itimerspec64);
 964
 965 int get_old_itimerspec32(struct itimerspec64 *its,
 966                         const struct old_itimerspec32 __user *uits)
 967 {
 968
 969         if (__get_old_timespec32(&its->it_interval, &uits->it_interval) ||
 970             __get_old_timespec32(&its->it_value, &uits->it_value))
 971                 return -EFAULT;
 972         return 0;
 973 }
 974 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_old_itimerspec32);
 975
 976 int put_old_itimerspec32(const struct itimerspec64 *its,
 977                         struct old_itimerspec32 __user *uits)
 978 {
 979         if (__put_old_timespec32(&its->it_interval, &uits->it_interval) ||
 980             __put_old_timespec32(&its->it_value, &uits->it_value))
 981                 return -EFAULT;
 982         return 0;
 983 }
 984 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_old_itimerspec32);