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