Merge branch 'vendor/GMP'
[dragonfly.git] / sys / kern / kern_time.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
14  *    must display the following acknowledgement:
15  *      This product includes software developed by the University of
16  *      California, Berkeley and its contributors.
17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
19  *    without specific prior written permission.
20  *
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
31  * SUCH DAMAGE.
32  *
33  *      @(#)kern_time.c 8.1 (Berkeley) 6/10/93
34  * $FreeBSD: src/sys/kern/kern_time.c,v 1.68.2.1 2002/10/01 08:00:41 bde Exp $
35  * $DragonFly: src/sys/kern/kern_time.c,v 1.40 2008/04/02 14:16:16 sephe Exp $
36  */
37
38 #include <sys/param.h>
39 #include <sys/systm.h>
40 #include <sys/buf.h>
41 #include <sys/sysproto.h>
42 #include <sys/resourcevar.h>
43 #include <sys/signalvar.h>
44 #include <sys/kernel.h>
45 #include <sys/systm.h>
46 #include <sys/sysent.h>
47 #include <sys/sysunion.h>
48 #include <sys/proc.h>
49 #include <sys/priv.h>
50 #include <sys/time.h>
51 #include <sys/vnode.h>
52 #include <sys/sysctl.h>
53 #include <sys/kern_syscall.h>
54 #include <vm/vm.h>
55 #include <vm/vm_extern.h>
56
57 #include <sys/msgport2.h>
58 #include <sys/thread2.h>
59 #include <sys/mplock2.h>
60
61 struct timezone tz;
62
63 /*
64  * Time of day and interval timer support.
65  *
66  * These routines provide the kernel entry points to get and set
67  * the time-of-day and per-process interval timers.  Subroutines
68  * here provide support for adding and subtracting timeval structures
69  * and decrementing interval timers, optionally reloading the interval
70  * timers when they expire.
71  */
72
73 int     nanosleep1(struct timespec *rqt, struct timespec *rmt);
74 static int      settime(struct timeval *);
75 static void     timevalfix(struct timeval *);
76
77 static int     sleep_hard_us = 100;
78 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, sleep_hard_us, CTLFLAG_RW, &sleep_hard_us, 0, "")
79
80 static int
81 settime(struct timeval *tv)
82 {
83         struct timeval delta, tv1, tv2;
84         static struct timeval maxtime, laststep;
85         struct timespec ts;
86         int origcpu;
87
88         if ((origcpu = mycpu->gd_cpuid) != 0)
89                 lwkt_setcpu_self(globaldata_find(0));
90
91         crit_enter();
92         microtime(&tv1);
93         delta = *tv;
94         timevalsub(&delta, &tv1);
95
96         /*
97          * If the system is secure, we do not allow the time to be 
98          * set to a value earlier than 1 second less than the highest
99          * time we have yet seen. The worst a miscreant can do in
100          * this circumstance is "freeze" time. He couldn't go
101          * back to the past.
102          *
103          * We similarly do not allow the clock to be stepped more
104          * than one second, nor more than once per second. This allows
105          * a miscreant to make the clock march double-time, but no worse.
106          */
107         if (securelevel > 1) {
108                 if (delta.tv_sec < 0 || delta.tv_usec < 0) {
109                         /*
110                          * Update maxtime to latest time we've seen.
111                          */
112                         if (tv1.tv_sec > maxtime.tv_sec)
113                                 maxtime = tv1;
114                         tv2 = *tv;
115                         timevalsub(&tv2, &maxtime);
116                         if (tv2.tv_sec < -1) {
117                                 tv->tv_sec = maxtime.tv_sec - 1;
118                                 kprintf("Time adjustment clamped to -1 second\n");
119                         }
120                 } else {
121                         if (tv1.tv_sec == laststep.tv_sec) {
122                                 crit_exit();
123                                 return (EPERM);
124                         }
125                         if (delta.tv_sec > 1) {
126                                 tv->tv_sec = tv1.tv_sec + 1;
127                                 kprintf("Time adjustment clamped to +1 second\n");
128                         }
129                         laststep = *tv;
130                 }
131         }
132
133         ts.tv_sec = tv->tv_sec;
134         ts.tv_nsec = tv->tv_usec * 1000;
135         set_timeofday(&ts);
136         crit_exit();
137
138         if (origcpu != 0)
139                 lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
140
141         resettodr();
142         return (0);
143 }
144
145 /*
146  * MPSAFE
147  */
148 int
149 kern_clock_gettime(clockid_t clock_id, struct timespec *ats)
150 {
151         int error = 0;
152
153         switch(clock_id) {
154         case CLOCK_REALTIME:
155                 nanotime(ats);
156                 break;
157         case CLOCK_MONOTONIC:
158                 nanouptime(ats);
159                 break;
160         default:
161                 error = EINVAL;
162                 break;
163         }
164         return (error);
165 }
166
167 /*
168  * MPSAFE
169  */
170 int
171 sys_clock_gettime(struct clock_gettime_args *uap)
172 {
173         struct timespec ats;
174         int error;
175
176         error = kern_clock_gettime(uap->clock_id, &ats);
177         if (error == 0)
178                 error = copyout(&ats, uap->tp, sizeof(ats));
179
180         return (error);
181 }
182
183 int
184 kern_clock_settime(clockid_t clock_id, struct timespec *ats)
185 {
186         struct thread *td = curthread;
187         struct timeval atv;
188         int error;
189
190         if ((error = priv_check(td, PRIV_CLOCK_SETTIME)) != 0)
191                 return (error);
192         if (clock_id != CLOCK_REALTIME)
193                 return (EINVAL);
194         if (ats->tv_nsec < 0 || ats->tv_nsec >= 1000000000)
195                 return (EINVAL);
196
197         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ats);
198         error = settime(&atv);
199         return (error);
200 }
201
202 /*
203  * MPALMOSTSAFE
204  */
205 int
206 sys_clock_settime(struct clock_settime_args *uap)
207 {
208         struct timespec ats;
209         int error;
210
211         if ((error = copyin(uap->tp, &ats, sizeof(ats))) != 0)
212                 return (error);
213
214         get_mplock();
215         error = kern_clock_settime(uap->clock_id, &ats);
216         rel_mplock();
217         return (error);
218 }
219
220 /*
221  * MPSAFE
222  */
223 int
224 kern_clock_getres(clockid_t clock_id, struct timespec *ts)
225 {
226         int error;
227
228         switch(clock_id) {
229         case CLOCK_REALTIME:
230         case CLOCK_MONOTONIC:
231                 /*
232                  * Round up the result of the division cheaply
233                  * by adding 1.  Rounding up is especially important
234                  * if rounding down would give 0.  Perfect rounding
235                  * is unimportant.
236                  */
237                 ts->tv_sec = 0;
238                 ts->tv_nsec = 1000000000 / sys_cputimer->freq + 1;
239                 error = 0;
240                 break;
241         default:
242                 error = EINVAL;
243                 break;
244         }
245
246         return(error);
247 }
248
249 /*
250  * MPSAFE
251  */
252 int
253 sys_clock_getres(struct clock_getres_args *uap)
254 {
255         int error;
256         struct timespec ts;
257
258         error = kern_clock_getres(uap->clock_id, &ts);
259         if (error == 0)
260                 error = copyout(&ts, uap->tp, sizeof(ts));
261
262         return (error);
263 }
264
265 /*
266  * nanosleep1()
267  *
268  *      This is a general helper function for nanosleep() (aka sleep() aka
269  *      usleep()).
270  *
271  *      If there is less then one tick's worth of time left and
272  *      we haven't done a yield, or the remaining microseconds is
273  *      ridiculously low, do a yield.  This avoids having
274  *      to deal with systimer overheads when the system is under
275  *      heavy loads.  If we have done a yield already then use
276  *      a systimer and an uninterruptable thread wait.
277  *
278  *      If there is more then a tick's worth of time left,
279  *      calculate the baseline ticks and use an interruptable
280  *      tsleep, then handle the fine-grained delay on the next
281  *      loop.  This usually results in two sleeps occuring, a long one
282  *      and a short one.
283  *
284  * MPSAFE
285  */
286 static void
287 ns1_systimer(systimer_t info)
288 {
289         lwkt_schedule(info->data);
290 }
291
292 int
293 nanosleep1(struct timespec *rqt, struct timespec *rmt)
294 {
295         static int nanowait;
296         struct timespec ts, ts2, ts3;
297         struct timeval tv;
298         int error;
299
300         if (rqt->tv_nsec < 0 || rqt->tv_nsec >= 1000000000)
301                 return (EINVAL);
302         /* XXX: imho this should return EINVAL at least for tv_sec < 0 */
303         if (rqt->tv_sec < 0 || (rqt->tv_sec == 0 && rqt->tv_nsec == 0))
304                 return (0);
305         nanouptime(&ts);
306         timespecadd(&ts, rqt);          /* ts = target timestamp compare */
307         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, rqt);  /* tv = sleep interval */
308
309         for (;;) {
310                 int ticks;
311                 struct systimer info;
312
313                 ticks = tv.tv_usec / ustick;    /* approximate */
314
315                 if (tv.tv_sec == 0 && ticks == 0) {
316                         thread_t td = curthread;
317                         if (tv.tv_usec < sleep_hard_us) {
318                                 lwkt_user_yield();
319                         } else {
320                                 crit_enter_quick(td);
321                                 systimer_init_oneshot(&info, ns1_systimer,
322                                                 td, tv.tv_usec);
323                                 lwkt_deschedule_self(td);
324                                 crit_exit_quick(td);
325                                 lwkt_switch();
326                                 systimer_del(&info); /* make sure it's gone */
327                         }
328                         error = iscaught(td->td_lwp);
329                 } else if (tv.tv_sec == 0) {
330                         error = tsleep(&nanowait, PCATCH, "nanslp", ticks);
331                 } else {
332                         ticks = tvtohz_low(&tv); /* also handles overflow */
333                         error = tsleep(&nanowait, PCATCH, "nanslp", ticks);
334                 }
335                 nanouptime(&ts2);
336                 if (error && error != EWOULDBLOCK) {
337                         if (error == ERESTART)
338                                 error = EINTR;
339                         if (rmt != NULL) {
340                                 timespecsub(&ts, &ts2);
341                                 if (ts.tv_sec < 0)
342                                         timespecclear(&ts);
343                                 *rmt = ts;
344                         }
345                         return (error);
346                 }
347                 if (timespeccmp(&ts2, &ts, >=))
348                         return (0);
349                 ts3 = ts;
350                 timespecsub(&ts3, &ts2);
351                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts3);
352         }
353 }
354
355 /*
356  * MPSAFE
357  */
358 int
359 sys_nanosleep(struct nanosleep_args *uap)
360 {
361         int error;
362         struct timespec rqt;
363         struct timespec rmt;
364
365         error = copyin(uap->rqtp, &rqt, sizeof(rqt));
366         if (error)
367                 return (error);
368
369         error = nanosleep1(&rqt, &rmt);
370
371         /*
372          * copyout the residual if nanosleep was interrupted.
373          */
374         if (error && uap->rmtp) {
375                 int error2;
376
377                 error2 = copyout(&rmt, uap->rmtp, sizeof(rmt));
378                 if (error2)
379                         error = error2;
380         }
381         return (error);
382 }
383
384 /*
385  * MPSAFE
386  */
387 int
388 sys_gettimeofday(struct gettimeofday_args *uap)
389 {
390         struct timeval atv;
391         int error = 0;
392
393         if (uap->tp) {
394                 microtime(&atv);
395                 if ((error = copyout((caddr_t)&atv, (caddr_t)uap->tp,
396                     sizeof (atv))))
397                         return (error);
398         }
399         if (uap->tzp)
400                 error = copyout((caddr_t)&tz, (caddr_t)uap->tzp,
401                     sizeof (tz));
402         return (error);
403 }
404
405 /*
406  * MPALMOSTSAFE
407  */
408 int
409 sys_settimeofday(struct settimeofday_args *uap)
410 {
411         struct thread *td = curthread;
412         struct timeval atv;
413         struct timezone atz;
414         int error;
415
416         if ((error = priv_check(td, PRIV_SETTIMEOFDAY)))
417                 return (error);
418         /* Verify all parameters before changing time. */
419         if (uap->tv) {
420                 if ((error = copyin((caddr_t)uap->tv, (caddr_t)&atv,
421                     sizeof(atv))))
422                         return (error);
423                 if (atv.tv_usec < 0 || atv.tv_usec >= 1000000)
424                         return (EINVAL);
425         }
426         if (uap->tzp &&
427             (error = copyin((caddr_t)uap->tzp, (caddr_t)&atz, sizeof(atz))))
428                 return (error);
429
430         get_mplock();
431         if (uap->tv && (error = settime(&atv))) {
432                 rel_mplock();
433                 return (error);
434         }
435         rel_mplock();
436         if (uap->tzp)
437                 tz = atz;
438         return (0);
439 }
440
441 static void
442 kern_adjtime_common(void)
443 {
444         if ((ntp_delta >= 0 && ntp_delta < ntp_default_tick_delta) ||
445             (ntp_delta < 0 && ntp_delta > -ntp_default_tick_delta))
446                 ntp_tick_delta = ntp_delta;
447         else if (ntp_delta > ntp_big_delta)
448                 ntp_tick_delta = 10 * ntp_default_tick_delta;
449         else if (ntp_delta < -ntp_big_delta)
450                 ntp_tick_delta = -10 * ntp_default_tick_delta;
451         else if (ntp_delta > 0)
452                 ntp_tick_delta = ntp_default_tick_delta;
453         else
454                 ntp_tick_delta = -ntp_default_tick_delta;
455 }
456
457 void
458 kern_adjtime(int64_t delta, int64_t *odelta)
459 {
460         int origcpu;
461
462         if ((origcpu = mycpu->gd_cpuid) != 0)
463                 lwkt_setcpu_self(globaldata_find(0));
464
465         crit_enter();
466         *odelta = ntp_delta;
467         ntp_delta = delta;
468         kern_adjtime_common();
469         crit_exit();
470
471         if (origcpu != 0)
472                 lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
473 }
474
475 static void
476 kern_get_ntp_delta(int64_t *delta)
477 {
478         int origcpu;
479
480         if ((origcpu = mycpu->gd_cpuid) != 0)
481                 lwkt_setcpu_self(globaldata_find(0));
482
483         crit_enter();
484         *delta = ntp_delta;
485         crit_exit();
486
487         if (origcpu != 0)
488                 lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
489 }
490
491 void
492 kern_reladjtime(int64_t delta)
493 {
494         int origcpu;
495
496         if ((origcpu = mycpu->gd_cpuid) != 0)
497                 lwkt_setcpu_self(globaldata_find(0));
498
499         crit_enter();
500         ntp_delta += delta;
501         kern_adjtime_common();
502         crit_exit();
503
504         if (origcpu != 0)
505                 lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
506 }
507
508 static void
509 kern_adjfreq(int64_t rate)
510 {
511         int origcpu;
512
513         if ((origcpu = mycpu->gd_cpuid) != 0)
514                 lwkt_setcpu_self(globaldata_find(0));
515
516         crit_enter();
517         ntp_tick_permanent = rate;
518         crit_exit();
519
520         if (origcpu != 0)
521                 lwkt_setcpu_self(globaldata_find(origcpu));
522 }
523
524 /*
525  * MPALMOSTSAFE
526  */
527 int
528 sys_adjtime(struct adjtime_args *uap)
529 {
530         struct thread *td = curthread;
531         struct timeval atv;
532         int64_t ndelta, odelta;
533         int error;
534
535         if ((error = priv_check(td, PRIV_ADJTIME)))
536                 return (error);
537         error = copyin(uap->delta, &atv, sizeof(struct timeval));
538         if (error)
539                 return (error);
540
541         /*
542          * Compute the total correction and the rate at which to apply it.
543          * Round the adjustment down to a whole multiple of the per-tick
544          * delta, so that after some number of incremental changes in
545          * hardclock(), tickdelta will become zero, lest the correction
546          * overshoot and start taking us away from the desired final time.
547          */
548         ndelta = (int64_t)atv.tv_sec * 1000000000 + atv.tv_usec * 1000;
549         get_mplock();
550         kern_adjtime(ndelta, &odelta);
551         rel_mplock();
552
553         if (uap->olddelta) {
554                 atv.tv_sec = odelta / 1000000000;
555                 atv.tv_usec = odelta % 1000000000 / 1000;
556                 copyout(&atv, uap->olddelta, sizeof(struct timeval));
557         }
558         return (0);
559 }
560
561 static int
562 sysctl_adjtime(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
563 {
564         int64_t delta;
565         int error;
566
567         if (req->newptr != NULL) {
568                 if (priv_check(curthread, PRIV_ROOT))
569                         return (EPERM);
570                 error = SYSCTL_IN(req, &delta, sizeof(delta));
571                 if (error)
572                         return (error);
573                 kern_reladjtime(delta);
574         }
575
576         if (req->oldptr)
577                 kern_get_ntp_delta(&delta);
578         error = SYSCTL_OUT(req, &delta, sizeof(delta));
579         return (error);
580 }
581
582 /*
583  * delta is in nanoseconds.
584  */
585 static int
586 sysctl_delta(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
587 {
588         int64_t delta, old_delta;
589         int error;
590
591         if (req->newptr != NULL) {
592                 if (priv_check(curthread, PRIV_ROOT))
593                         return (EPERM);
594                 error = SYSCTL_IN(req, &delta, sizeof(delta));
595                 if (error)
596                         return (error);
597                 kern_adjtime(delta, &old_delta);
598         }
599
600         if (req->oldptr != NULL)
601                 kern_get_ntp_delta(&old_delta);
602         error = SYSCTL_OUT(req, &old_delta, sizeof(old_delta));
603         return (error);
604 }
605
606 /*
607  * frequency is in nanoseconds per second shifted left 32.
608  * kern_adjfreq() needs it in nanoseconds per tick shifted left 32.
609  */
610 static int
611 sysctl_adjfreq(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
612 {
613         int64_t freqdelta;
614         int error;
615
616         if (req->newptr != NULL) {
617                 if (priv_check(curthread, PRIV_ROOT))
618                         return (EPERM);
619                 error = SYSCTL_IN(req, &freqdelta, sizeof(freqdelta));
620                 if (error)
621                         return (error);
622                 
623                 freqdelta /= hz;
624                 kern_adjfreq(freqdelta);
625         }
626
627         if (req->oldptr != NULL)
628                 freqdelta = ntp_tick_permanent * hz;
629         error = SYSCTL_OUT(req, &freqdelta, sizeof(freqdelta));
630         if (error)
631                 return (error);
632
633         return (0);
634 }
635
636 SYSCTL_NODE(_kern, OID_AUTO, ntp, CTLFLAG_RW, 0, "NTP related controls");
637 SYSCTL_PROC(_kern_ntp, OID_AUTO, permanent,
638     CTLTYPE_QUAD|CTLFLAG_RW, 0, 0,
639     sysctl_adjfreq, "Q", "permanent correction per second");
640 SYSCTL_PROC(_kern_ntp, OID_AUTO, delta,
641     CTLTYPE_QUAD|CTLFLAG_RW, 0, 0,
642     sysctl_delta, "Q", "one-time delta");
643 SYSCTL_OPAQUE(_kern_ntp, OID_AUTO, big_delta, CTLFLAG_RD,
644     &ntp_big_delta, sizeof(ntp_big_delta), "Q",
645     "threshold for fast adjustment");
646 SYSCTL_OPAQUE(_kern_ntp, OID_AUTO, tick_delta, CTLFLAG_RD,
647     &ntp_tick_delta, sizeof(ntp_tick_delta), "LU",
648     "per-tick adjustment");
649 SYSCTL_OPAQUE(_kern_ntp, OID_AUTO, default_tick_delta, CTLFLAG_RD,
650     &ntp_default_tick_delta, sizeof(ntp_default_tick_delta), "LU",
651     "default per-tick adjustment");
652 SYSCTL_OPAQUE(_kern_ntp, OID_AUTO, next_leap_second, CTLFLAG_RW,
653     &ntp_leap_second, sizeof(ntp_leap_second), "LU",
654     "next leap second");
655 SYSCTL_INT(_kern_ntp, OID_AUTO, insert_leap_second, CTLFLAG_RW,
656     &ntp_leap_insert, 0, "insert or remove leap second");
657 SYSCTL_PROC(_kern_ntp, OID_AUTO, adjust,
658     CTLTYPE_QUAD|CTLFLAG_RW, 0, 0,
659     sysctl_adjtime, "Q", "relative adjust for delta");
660
661 /*
662  * Get value of an interval timer.  The process virtual and
663  * profiling virtual time timers are kept in the p_stats area, since
664  * they can be swapped out.  These are kept internally in the
665  * way they are specified externally: in time until they expire.
666  *
667  * The real time interval timer is kept in the process table slot
668  * for the process, and its value (it_value) is kept as an
669  * absolute time rather than as a delta, so that it is easy to keep
670  * periodic real-time signals from drifting.
671  *
672  * Virtual time timers are processed in the hardclock() routine of
673  * kern_clock.c.  The real time timer is processed by a timeout
674  * routine, called from the softclock() routine.  Since a callout
675  * may be delayed in real time due to interrupt processing in the system,
676  * it is possible for the real time timeout routine (realitexpire, given below),
677  * to be delayed in real time past when it is supposed to occur.  It
678  * does not suffice, therefore, to reload the real timer .it_value from the
679  * real time timers .it_interval.  Rather, we compute the next time in
680  * absolute time the timer should go off.
681  *
682  * MPALMOSTSAFE
683  */
684 int
685 sys_getitimer(struct getitimer_args *uap)
686 {
687         struct proc *p = curproc;
688         struct timeval ctv;
689         struct itimerval aitv;
690
691         if (uap->which > ITIMER_PROF)
692                 return (EINVAL);
693         get_mplock();
694         crit_enter();
695         if (uap->which == ITIMER_REAL) {
696                 /*
697                  * Convert from absolute to relative time in .it_value
698                  * part of real time timer.  If time for real time timer
699                  * has passed return 0, else return difference between
700                  * current time and time for the timer to go off.
701                  */
702                 aitv = p->p_realtimer;
703                 if (timevalisset(&aitv.it_value)) {
704                         getmicrouptime(&ctv);
705                         if (timevalcmp(&aitv.it_value, &ctv, <))
706                                 timevalclear(&aitv.it_value);
707                         else
708                                 timevalsub(&aitv.it_value, &ctv);
709                 }
710         } else {
711                 aitv = p->p_timer[uap->which];
712         }
713         crit_exit();
714         rel_mplock();
715         return (copyout(&aitv, uap->itv, sizeof (struct itimerval)));
716 }
717
718 /*
719  * MPALMOSTSAFE
720  */
721 int
722 sys_setitimer(struct setitimer_args *uap)
723 {
724         struct itimerval aitv;
725         struct timeval ctv;
726         struct itimerval *itvp;
727         struct proc *p = curproc;
728         int error;
729
730         if (uap->which > ITIMER_PROF)
731                 return (EINVAL);
732         itvp = uap->itv;
733         if (itvp && (error = copyin((caddr_t)itvp, (caddr_t)&aitv,
734             sizeof(struct itimerval))))
735                 return (error);
736         if ((uap->itv = uap->oitv) &&
737             (error = sys_getitimer((struct getitimer_args *)uap)))
738                 return (error);
739         if (itvp == 0)
740                 return (0);
741         if (itimerfix(&aitv.it_value))
742                 return (EINVAL);
743         if (!timevalisset(&aitv.it_value))
744                 timevalclear(&aitv.it_interval);
745         else if (itimerfix(&aitv.it_interval))
746                 return (EINVAL);
747         get_mplock();
748         crit_enter();
749         if (uap->which == ITIMER_REAL) {
750                 if (timevalisset(&p->p_realtimer.it_value))
751                         callout_stop(&p->p_ithandle);
752                 if (timevalisset(&aitv.it_value)) 
753                         callout_reset(&p->p_ithandle,
754                             tvtohz_high(&aitv.it_value), realitexpire, p);
755                 getmicrouptime(&ctv);
756                 timevaladd(&aitv.it_value, &ctv);
757                 p->p_realtimer = aitv;
758         } else {
759                 p->p_timer[uap->which] = aitv;
760         }
761         crit_exit();
762         rel_mplock();
763         return (0);
764 }
765
766 /*
767  * Real interval timer expired:
768  * send process whose timer expired an alarm signal.
769  * If time is not set up to reload, then just return.
770  * Else compute next time timer should go off which is > current time.
771  * This is where delay in processing this timeout causes multiple
772  * SIGALRM calls to be compressed into one.
773  * tvtohz_high() always adds 1 to allow for the time until the next clock
774  * interrupt being strictly less than 1 clock tick, but we don't want
775  * that here since we want to appear to be in sync with the clock
776  * interrupt even when we're delayed.
777  */
778 void
779 realitexpire(void *arg)
780 {
781         struct proc *p;
782         struct timeval ctv, ntv;
783
784         p = (struct proc *)arg;
785         ksignal(p, SIGALRM);
786         if (!timevalisset(&p->p_realtimer.it_interval)) {
787                 timevalclear(&p->p_realtimer.it_value);
788                 return;
789         }
790         for (;;) {
791                 crit_enter();
792                 timevaladd(&p->p_realtimer.it_value,
793                     &p->p_realtimer.it_interval);
794                 getmicrouptime(&ctv);
795                 if (timevalcmp(&p->p_realtimer.it_value, &ctv, >)) {
796                         ntv = p->p_realtimer.it_value;
797                         timevalsub(&ntv, &ctv);
798                         callout_reset(&p->p_ithandle, tvtohz_low(&ntv),
799                                       realitexpire, p);
800                         crit_exit();
801                         return;
802                 }
803                 crit_exit();
804         }
805 }
806
807 /*
808  * Check that a proposed value to load into the .it_value or
809  * .it_interval part of an interval timer is acceptable, and
810  * fix it to have at least minimal value (i.e. if it is less
811  * than the resolution of the clock, round it up.)
812  *
813  * MPSAFE
814  */
815 int
816 itimerfix(struct timeval *tv)
817 {
818
819         if (tv->tv_sec < 0 || tv->tv_sec > 100000000 ||
820             tv->tv_usec < 0 || tv->tv_usec >= 1000000)
821                 return (EINVAL);
822         if (tv->tv_sec == 0 && tv->tv_usec != 0 && tv->tv_usec < ustick)
823                 tv->tv_usec = ustick;
824         return (0);
825 }
826
827 /*
828  * Decrement an interval timer by a specified number
829  * of microseconds, which must be less than a second,
830  * i.e. < 1000000.  If the timer expires, then reload
831  * it.  In this case, carry over (usec - old value) to
832  * reduce the value reloaded into the timer so that
833  * the timer does not drift.  This routine assumes
834  * that it is called in a context where the timers
835  * on which it is operating cannot change in value.
836  */
837 int
838 itimerdecr(struct itimerval *itp, int usec)
839 {
840
841         if (itp->it_value.tv_usec < usec) {
842                 if (itp->it_value.tv_sec == 0) {
843                         /* expired, and already in next interval */
844                         usec -= itp->it_value.tv_usec;
845                         goto expire;
846                 }
847                 itp->it_value.tv_usec += 1000000;
848                 itp->it_value.tv_sec--;
849         }
850         itp->it_value.tv_usec -= usec;
851         usec = 0;
852         if (timevalisset(&itp->it_value))
853                 return (1);
854         /* expired, exactly at end of interval */
855 expire:
856         if (timevalisset(&itp->it_interval)) {
857                 itp->it_value = itp->it_interval;
858                 itp->it_value.tv_usec -= usec;
859                 if (itp->it_value.tv_usec < 0) {
860                         itp->it_value.tv_usec += 1000000;
861                         itp->it_value.tv_sec--;
862                 }
863         } else
864                 itp->it_value.tv_usec = 0;              /* sec is already 0 */
865         return (0);
866 }
867
868 /*
869  * Add and subtract routines for timevals.
870  * N.B.: subtract routine doesn't deal with
871  * results which are before the beginning,
872  * it just gets very confused in this case.
873  * Caveat emptor.
874  */
875 void
876 timevaladd(struct timeval *t1, const struct timeval *t2)
877 {
878
879         t1->tv_sec += t2->tv_sec;
880         t1->tv_usec += t2->tv_usec;
881         timevalfix(t1);
882 }
883
884 void
885 timevalsub(struct timeval *t1, const struct timeval *t2)
886 {
887
888         t1->tv_sec -= t2->tv_sec;
889         t1->tv_usec -= t2->tv_usec;
890         timevalfix(t1);
891 }
892
893 static void
894 timevalfix(struct timeval *t1)
895 {
896
897         if (t1->tv_usec < 0) {
898                 t1->tv_sec--;
899                 t1->tv_usec += 1000000;
900         }
901         if (t1->tv_usec >= 1000000) {
902                 t1->tv_sec++;
903                 t1->tv_usec -= 1000000;
904         }
905 }
906
907 /*
908  * ratecheck(): simple time-based rate-limit checking.
909  */
910 int
911 ratecheck(struct timeval *lasttime, const struct timeval *mininterval)
912 {
913         struct timeval tv, delta;
914         int rv = 0;
915
916         getmicrouptime(&tv);            /* NB: 10ms precision */
917         delta = tv;
918         timevalsub(&delta, lasttime);
919
920         /*
921          * check for 0,0 is so that the message will be seen at least once,
922          * even if interval is huge.
923          */
924         if (timevalcmp(&delta, mininterval, >=) ||
925             (lasttime->tv_sec == 0 && lasttime->tv_usec == 0)) {
926                 *lasttime = tv;
927                 rv = 1;
928         }
929
930         return (rv);
931 }
932
933 /*
934  * ppsratecheck(): packets (or events) per second limitation.
935  *
936  * Return 0 if the limit is to be enforced (e.g. the caller
937  * should drop a packet because of the rate limitation).
938  *
939  * maxpps of 0 always causes zero to be returned.  maxpps of -1
940  * always causes 1 to be returned; this effectively defeats rate
941  * limiting.
942  *
943  * Note that we maintain the struct timeval for compatibility
944  * with other bsd systems.  We reuse the storage and just monitor
945  * clock ticks for minimal overhead.  
946  */
947 int
948 ppsratecheck(struct timeval *lasttime, int *curpps, int maxpps)
949 {
950         int now;
951
952         /*
953          * Reset the last time and counter if this is the first call
954          * or more than a second has passed since the last update of
955          * lasttime.
956          */
957         now = ticks;
958         if (lasttime->tv_sec == 0 || (u_int)(now - lasttime->tv_sec) >= hz) {
959                 lasttime->tv_sec = now;
960                 *curpps = 1;
961                 return (maxpps != 0);
962         } else {
963                 (*curpps)++;            /* NB: ignore potential overflow */
964                 return (maxpps < 0 || *curpps < maxpps);
965         }
966 }
967