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 "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_settimeofday(const struct timespec *tv, const struct timezone *tz)
 164 {
 165         static int firsttime = 1;
 166         int error = 0;
 167
 168         if (tv && !timespec_valid(tv))
 169                 return -EINVAL;
 170
 171         error = security_settime(tv, tz);
 172         if (error)
 173                 return error;
 174
 175         if (tz) {
 176                 sys_tz = *tz;
 177                 update_vsyscall_tz();
 178                 if (firsttime) {
 179                         firsttime = 0;
 180                         if (!tv)
 181                                 warp_clock();
 182                 }
 183         }
 184         if (tv)
 185                 return do_settimeofday(tv);
 186         return 0;
 187 }
 188
 189 SYSCALL_DEFINE2(settimeofday, struct timeval __user *, tv,
 190                 struct timezone __user *, tz)
 191 {
 192         struct timeval user_tv;
 193         struct timespec new_ts;
 194         struct timezone new_tz;
 195
 196         if (tv) {
 197                 if (copy_from_user(&user_tv, tv, sizeof(*tv)))
 198                         return -EFAULT;
 199
 200                 if (!timeval_valid(&user_tv))
 201                         return -EINVAL;
 202
 203                 new_ts.tv_sec = user_tv.tv_sec;
 204                 new_ts.tv_nsec = user_tv.tv_usec * NSEC_PER_USEC;
 205         }
 206         if (tz) {
 207                 if (copy_from_user(&new_tz, tz, sizeof(*tz)))
 208                         return -EFAULT;
 209         }
 210
 211         return do_sys_settimeofday(tv ? &new_ts : NULL, tz ? &new_tz : NULL);
 212 }
 213
 214 SYSCALL_DEFINE1(adjtimex, struct timex __user *, txc_p)
 215 {
 216         struct timex txc;               /* Local copy of parameter */
 217         int ret;
 218
 219         /* Copy the user data space into the kernel copy
 220          * structure. But bear in mind that the structures
 221          * may change
 222          */
 223         if(copy_from_user(&txc, txc_p, sizeof(struct timex)))
 224                 return -EFAULT;
 225         ret = do_adjtimex(&txc);
 226         return copy_to_user(txc_p, &txc, sizeof(struct timex)) ? -EFAULT : ret;
 227 }
 228
 229 /**
 230  * current_fs_time - Return FS time
 231  * @sb: Superblock.
 232  *
 233  * Return the current time truncated to the time granularity supported by
 234  * the fs.
 235  */
 236 struct timespec current_fs_time(struct super_block *sb)
 237 {
 238         struct timespec now = current_kernel_time();
 239         return timespec_trunc(now, sb->s_time_gran);
 240 }
 241 EXPORT_SYMBOL(current_fs_time);
 242
 243 /*
 244  * Convert jiffies to milliseconds and back.
 245  *
 246  * Avoid unnecessary multiplications/divisions in the
 247  * two most common HZ cases:
 248  */
 249 unsigned int jiffies_to_msecs(const unsigned long j)
 250 {
 251 #if HZ <= MSEC_PER_SEC && !(MSEC_PER_SEC % HZ)
 252         return (MSEC_PER_SEC / HZ) * j;
 253 #elif HZ > MSEC_PER_SEC && !(HZ % MSEC_PER_SEC)
 254         return (j + (HZ / MSEC_PER_SEC) - 1)/(HZ / MSEC_PER_SEC);
 255 #else
 256 # if BITS_PER_LONG == 32
 257         return (HZ_TO_MSEC_MUL32 * j) >> HZ_TO_MSEC_SHR32;
 258 # else
 259         return (j * HZ_TO_MSEC_NUM) / HZ_TO_MSEC_DEN;
 260 # endif
 261 #endif
 262 }
 263 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_msecs);
 264
 265 unsigned int jiffies_to_usecs(const unsigned long j)
 266 {
 267 #if HZ <= USEC_PER_SEC && !(USEC_PER_SEC % HZ)
 268         return (USEC_PER_SEC / HZ) * j;
 269 #elif HZ > USEC_PER_SEC && !(HZ % USEC_PER_SEC)
 270         return (j + (HZ / USEC_PER_SEC) - 1)/(HZ / USEC_PER_SEC);
 271 #else
 272 # if BITS_PER_LONG == 32
 273         return (HZ_TO_USEC_MUL32 * j) >> HZ_TO_USEC_SHR32;
 274 # else
 275         return (j * HZ_TO_USEC_NUM) / HZ_TO_USEC_DEN;
 276 # endif
 277 #endif
 278 }
 279 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_usecs);
 280
 281 /**
 282  * timespec_trunc - Truncate timespec to a granularity
 283  * @t: Timespec
 284  * @gran: Granularity in ns.
 285  *
 286  * Truncate a timespec to a granularity. gran must be smaller than a second.
 287  * Always rounds down.
 288  *
 289  * This function should be only used for timestamps returned by
 290  * current_kernel_time() or CURRENT_TIME, not with do_gettimeofday() because
 291  * it doesn't handle the better resolution of the latter.
 292  */
 293 struct timespec timespec_trunc(struct timespec t, unsigned gran)
 294 {
 295         /*
 296          * Division is pretty slow so avoid it for common cases.
 297          * Currently current_kernel_time() never returns better than
 298          * jiffies resolution. Exploit that.
 299          */
 300         if (gran <= jiffies_to_usecs(1) * 1000) {
 301                 /* nothing */
 302         } else if (gran == 1000000000) {
 303                 t.tv_nsec = 0;
 304         } else {
 305                 t.tv_nsec -= t.tv_nsec % gran;
 306         }
 307         return t;
 308 }
 309 EXPORT_SYMBOL(timespec_trunc);
 310
 311 /*
 312  * mktime64 - Converts date to seconds.
 313  * Converts Gregorian date to seconds since 1970-01-01 00:00:00.
 314  * Assumes input in normal date format, i.e. 1980-12-31 23:59:59
 315  * => year=1980, mon=12, day=31, hour=23, min=59, sec=59.
 316  *
 317  * [For the Julian calendar (which was used in Russia before 1917,
 318  * Britain & colonies before 1752, anywhere else before 1582,
 319  * and is still in use by some communities) leave out the
 320  * -year/100+year/400 terms, and add 10.]
 321  *
 322  * This algorithm was first published by Gauss (I think).
 323  */
 324 time64_t mktime64(const unsigned int year0, const unsigned int mon0,
 325                 const unsigned int day, const unsigned int hour,
 326                 const unsigned int min, const unsigned int sec)
 327 {
 328         unsigned int mon = mon0, year = year0;
 329
 330         /* 1..12 -> 11,12,1..10 */
 331         if (0 >= (int) (mon -= 2)) {
 332                 mon += 12;      /* Puts Feb last since it has leap day */
 333                 year -= 1;
 334         }
 335
 336         return ((((time64_t)
 337                   (year/4 - year/100 + year/400 + 367*mon/12 + day) +
 338                   year*365 - 719499
 339             )*24 + hour /* now have hours */
 340           )*60 + min /* now have minutes */
 341         )*60 + sec; /* finally seconds */
 342 }
 343 EXPORT_SYMBOL(mktime64);
 344
 345 /**
 346  * set_normalized_timespec - set timespec sec and nsec parts and normalize
 347  *
 348  * @ts:         pointer to timespec variable to be set
 349  * @sec:        seconds to set
 350  * @nsec:       nanoseconds to set
 351  *
 352  * Set seconds and nanoseconds field of a timespec variable and
 353  * normalize to the timespec storage format
 354  *
 355  * Note: The tv_nsec part is always in the range of
 356  *      0 <= tv_nsec < NSEC_PER_SEC
 357  * For negative values only the tv_sec field is negative !
 358  */
 359 void set_normalized_timespec(struct timespec *ts, time_t sec, s64 nsec)
 360 {
 361         while (nsec >= NSEC_PER_SEC) {
 362                 /*
 363                  * The following asm() prevents the compiler from
 364                  * optimising this loop into a modulo operation. See
 365                  * also __iter_div_u64_rem() in include/linux/time.h
 366                  */
 367                 asm("" : "+rm"(nsec));
 368                 nsec -= NSEC_PER_SEC;
 369                 ++sec;
 370         }
 371         while (nsec < 0) {
 372                 asm("" : "+rm"(nsec));
 373                 nsec += NSEC_PER_SEC;
 374                 --sec;
 375         }
 376         ts->tv_sec = sec;
 377         ts->tv_nsec = nsec;
 378 }
 379 EXPORT_SYMBOL(set_normalized_timespec);
 380
 381 /**
 382  * ns_to_timespec - Convert nanoseconds to timespec
 383  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 384  *
 385  * Returns the timespec representation of the nsec parameter.
 386  */
 387 struct timespec ns_to_timespec(const s64 nsec)
 388 {
 389         struct timespec ts;
 390         s32 rem;
 391
 392         if (!nsec)
 393                 return (struct timespec) {0, 0};
 394
 395         ts.tv_sec = div_s64_rem(nsec, NSEC_PER_SEC, &rem);
 396         if (unlikely(rem < 0)) {
 397                 ts.tv_sec--;
 398                 rem += NSEC_PER_SEC;
 399         }
 400         ts.tv_nsec = rem;
 401
 402         return ts;
 403 }
 404 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timespec);
 405
 406 /**
 407  * ns_to_timeval - Convert nanoseconds to timeval
 408  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 409  *
 410  * Returns the timeval representation of the nsec parameter.
 411  */
 412 struct timeval ns_to_timeval(const s64 nsec)
 413 {
 414         struct timespec ts = ns_to_timespec(nsec);
 415         struct timeval tv;
 416
 417         tv.tv_sec = ts.tv_sec;
 418         tv.tv_usec = (suseconds_t) ts.tv_nsec / 1000;
 419
 420         return tv;
 421 }
 422 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timeval);
 423
 424 #if BITS_PER_LONG == 32
 425 /**
 426  * set_normalized_timespec - set timespec sec and nsec parts and normalize
 427  *
 428  * @ts:         pointer to timespec variable to be set
 429  * @sec:        seconds to set
 430  * @nsec:       nanoseconds to set
 431  *
 432  * Set seconds and nanoseconds field of a timespec variable and
 433  * normalize to the timespec storage format
 434  *
 435  * Note: The tv_nsec part is always in the range of
 436  *      0 <= tv_nsec < NSEC_PER_SEC
 437  * For negative values only the tv_sec field is negative !
 438  */
 439 void set_normalized_timespec64(struct timespec64 *ts, time64_t sec, s64 nsec)
 440 {
 441         while (nsec >= NSEC_PER_SEC) {
 442                 /*
 443                  * The following asm() prevents the compiler from
 444                  * optimising this loop into a modulo operation. See
 445                  * also __iter_div_u64_rem() in include/linux/time.h
 446                  */
 447                 asm("" : "+rm"(nsec));
 448                 nsec -= NSEC_PER_SEC;
 449                 ++sec;
 450         }
 451         while (nsec < 0) {
 452                 asm("" : "+rm"(nsec));
 453                 nsec += NSEC_PER_SEC;
 454                 --sec;
 455         }
 456         ts->tv_sec = sec;
 457         ts->tv_nsec = nsec;
 458 }
 459 EXPORT_SYMBOL(set_normalized_timespec64);
 460
 461 /**
 462  * ns_to_timespec64 - Convert nanoseconds to timespec64
 463  * @nsec:       the nanoseconds value to be converted
 464  *
 465  * Returns the timespec64 representation of the nsec parameter.
 466  */
 467 struct timespec64 ns_to_timespec64(const s64 nsec)
 468 {
 469         struct timespec64 ts;
 470         s32 rem;
 471
 472         if (!nsec)
 473                 return (struct timespec64) {0, 0};
 474
 475         ts.tv_sec = div_s64_rem(nsec, NSEC_PER_SEC, &rem);
 476         if (unlikely(rem < 0)) {
 477                 ts.tv_sec--;
 478                 rem += NSEC_PER_SEC;
 479         }
 480         ts.tv_nsec = rem;
 481
 482         return ts;
 483 }
 484 EXPORT_SYMBOL(ns_to_timespec64);
 485 #endif
 486 /*
 487  * When we convert to jiffies then we interpret incoming values
 488  * the following way:
 489  *
 490  * - negative values mean 'infinite timeout' (MAX_JIFFY_OFFSET)
 491  *
 492  * - 'too large' values [that would result in larger than
 493  *   MAX_JIFFY_OFFSET values] mean 'infinite timeout' too.
 494  *
 495  * - all other values are converted to jiffies by either multiplying
 496  *   the input value by a factor or dividing it with a factor
 497  *
 498  * We must also be careful about 32-bit overflows.
 499  */
 500 unsigned long msecs_to_jiffies(const unsigned int m)
 501 {
 502         /*
 503          * Negative value, means infinite timeout:
 504          */
 505         if ((int)m < 0)
 506                 return MAX_JIFFY_OFFSET;
 507
 508 #if HZ <= MSEC_PER_SEC && !(MSEC_PER_SEC % HZ)
 509         /*
 510          * HZ is equal to or smaller than 1000, and 1000 is a nice
 511          * round multiple of HZ, divide with the factor between them,
 512          * but round upwards:
 513          */
 514         return (m + (MSEC_PER_SEC / HZ) - 1) / (MSEC_PER_SEC / HZ);
 515 #elif HZ > MSEC_PER_SEC && !(HZ % MSEC_PER_SEC)
 516         /*
 517          * HZ is larger than 1000, and HZ is a nice round multiple of
 518          * 1000 - simply multiply with the factor between them.
 519          *
 520          * But first make sure the multiplication result cannot
 521          * overflow:
 522          */
 523         if (m > jiffies_to_msecs(MAX_JIFFY_OFFSET))
 524                 return MAX_JIFFY_OFFSET;
 525
 526         return m * (HZ / MSEC_PER_SEC);
 527 #else
 528         /*
 529          * Generic case - multiply, round and divide. But first
 530          * check that if we are doing a net multiplication, that
 531          * we wouldn't overflow:
 532          */
 533         if (HZ > MSEC_PER_SEC && m > jiffies_to_msecs(MAX_JIFFY_OFFSET))
 534                 return MAX_JIFFY_OFFSET;
 535
 536         return (MSEC_TO_HZ_MUL32 * m + MSEC_TO_HZ_ADJ32)
 537                 >> MSEC_TO_HZ_SHR32;
 538 #endif
 539 }
 540 EXPORT_SYMBOL(msecs_to_jiffies);
 541
 542 unsigned long usecs_to_jiffies(const unsigned int u)
 543 {
 544         if (u > jiffies_to_usecs(MAX_JIFFY_OFFSET))
 545                 return MAX_JIFFY_OFFSET;
 546 #if HZ <= USEC_PER_SEC && !(USEC_PER_SEC % HZ)
 547         return (u + (USEC_PER_SEC / HZ) - 1) / (USEC_PER_SEC / HZ);
 548 #elif HZ > USEC_PER_SEC && !(HZ % USEC_PER_SEC)
 549         return u * (HZ / USEC_PER_SEC);
 550 #else
 551         return (USEC_TO_HZ_MUL32 * u + USEC_TO_HZ_ADJ32)
 552                 >> USEC_TO_HZ_SHR32;
 553 #endif
 554 }
 555 EXPORT_SYMBOL(usecs_to_jiffies);
 556
 557 /*
 558  * The TICK_NSEC - 1 rounds up the value to the next resolution.  Note
 559  * that a remainder subtract here would not do the right thing as the
 560  * resolution values don't fall on second boundries.  I.e. the line:
 561  * nsec -= nsec % TICK_NSEC; is NOT a correct resolution rounding.
 562  * Note that due to the small error in the multiplier here, this
 563  * rounding is incorrect for sufficiently large values of tv_nsec, but
 564  * well formed timespecs should have tv_nsec < NSEC_PER_SEC, so we're
 565  * OK.
 566  *
 567  * Rather, we just shift the bits off the right.
 568  *
 569  * The >> (NSEC_JIFFIE_SC - SEC_JIFFIE_SC) converts the scaled nsec
 570  * value to a scaled second value.
 571  */
 572 static unsigned long
 573 __timespec_to_jiffies(unsigned long sec, long nsec)
 574 {
 575         nsec = nsec + TICK_NSEC - 1;
 576
 577         if (sec >= MAX_SEC_IN_JIFFIES){
 578                 sec = MAX_SEC_IN_JIFFIES;
 579                 nsec = 0;
 580         }
 581         return (((u64)sec * SEC_CONVERSION) +
 582                 (((u64)nsec * NSEC_CONVERSION) >>
 583                  (NSEC_JIFFIE_SC - SEC_JIFFIE_SC))) >> SEC_JIFFIE_SC;
 584
 585 }
 586
 587 unsigned long
 588 timespec_to_jiffies(const struct timespec *value)
 589 {
 590         return __timespec_to_jiffies(value->tv_sec, value->tv_nsec);
 591 }
 592
 593 EXPORT_SYMBOL(timespec_to_jiffies);
 594
 595 void
 596 jiffies_to_timespec(const unsigned long jiffies, struct timespec *value)
 597 {
 598         /*
 599          * Convert jiffies to nanoseconds and separate with
 600          * one divide.
 601          */
 602         u32 rem;
 603         value->tv_sec = div_u64_rem((u64)jiffies * TICK_NSEC,
 604                                     NSEC_PER_SEC, &rem);
 605         value->tv_nsec = rem;
 606 }
 607 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_timespec);
 608
 609 /*
 610  * We could use a similar algorithm to timespec_to_jiffies (with a
 611  * different multiplier for usec instead of nsec). But this has a
 612  * problem with rounding: we can't exactly add TICK_NSEC - 1 to the
 613  * usec value, since it's not necessarily integral.
 614  *
 615  * We could instead round in the intermediate scaled representation
 616  * (i.e. in units of 1/2^(large scale) jiffies) but that's also
 617  * perilous: the scaling introduces a small positive error, which
 618  * combined with a division-rounding-upward (i.e. adding 2^(scale) - 1
 619  * units to the intermediate before shifting) leads to accidental
 620  * overflow and overestimates.
 621  *
 622  * At the cost of one additional multiplication by a constant, just
 623  * use the timespec implementation.
 624  */
 625 unsigned long
 626 timeval_to_jiffies(const struct timeval *value)
 627 {
 628         return __timespec_to_jiffies(value->tv_sec,
 629                                      value->tv_usec * NSEC_PER_USEC);
 630 }
 631 EXPORT_SYMBOL(timeval_to_jiffies);
 632
 633 void jiffies_to_timeval(const unsigned long jiffies, struct timeval *value)
 634 {
 635         /*
 636          * Convert jiffies to nanoseconds and separate with
 637          * one divide.
 638          */
 639         u32 rem;
 640
 641         value->tv_sec = div_u64_rem((u64)jiffies * TICK_NSEC,
 642                                     NSEC_PER_SEC, &rem);
 643         value->tv_usec = rem / NSEC_PER_USEC;
 644 }
 645 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_timeval);
 646
 647 /*
 648  * Convert jiffies/jiffies_64 to clock_t and back.
 649  */
 650 clock_t jiffies_to_clock_t(unsigned long x)
 651 {
 652 #if (TICK_NSEC % (NSEC_PER_SEC / USER_HZ)) == 0
 653 # if HZ < USER_HZ
 654         return x * (USER_HZ / HZ);
 655 # else
 656         return x / (HZ / USER_HZ);
 657 # endif
 658 #else
 659         return div_u64((u64)x * TICK_NSEC, NSEC_PER_SEC / USER_HZ);
 660 #endif
 661 }
 662 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_clock_t);
 663
 664 unsigned long clock_t_to_jiffies(unsigned long x)
 665 {
 666 #if (HZ % USER_HZ)==0
 667         if (x >= ~0UL / (HZ / USER_HZ))
 668                 return ~0UL;
 669         return x * (HZ / USER_HZ);
 670 #else
 671         /* Don't worry about loss of precision here .. */
 672         if (x >= ~0UL / HZ * USER_HZ)
 673                 return ~0UL;
 674
 675         /* .. but do try to contain it here */
 676         return div_u64((u64)x * HZ, USER_HZ);
 677 #endif
 678 }
 679 EXPORT_SYMBOL(clock_t_to_jiffies);
 680
 681 u64 jiffies_64_to_clock_t(u64 x)
 682 {
 683 #if (TICK_NSEC % (NSEC_PER_SEC / USER_HZ)) == 0
 684 # if HZ < USER_HZ
 685         x = div_u64(x * USER_HZ, HZ);
 686 # elif HZ > USER_HZ
 687         x = div_u64(x, HZ / USER_HZ);
 688 # else
 689         /* Nothing to do */
 690 # endif
 691 #else
 692         /*
 693          * There are better ways that don't overflow early,
 694          * but even this doesn't overflow in hundreds of years
 695          * in 64 bits, so..
 696          */
 697         x = div_u64(x * TICK_NSEC, (NSEC_PER_SEC / USER_HZ));
 698 #endif
 699         return x;
 700 }
 701 EXPORT_SYMBOL(jiffies_64_to_clock_t);
 702
 703 u64 nsec_to_clock_t(u64 x)
 704 {
 705 #if (NSEC_PER_SEC % USER_HZ) == 0
 706         return div_u64(x, NSEC_PER_SEC / USER_HZ);
 707 #elif (USER_HZ % 512) == 0
 708         return div_u64(x * USER_HZ / 512, NSEC_PER_SEC / 512);
 709 #else
 710         /*
 711          * max relative error 5.7e-8 (1.8s per year) for USER_HZ <= 1024,
 712          * overflow after 64.99 years.
 713          * exact for HZ=60, 72, 90, 120, 144, 180, 300, 600, 900, ...
 714          */
 715         return div_u64(x * 9, (9ull * NSEC_PER_SEC + (USER_HZ / 2)) / USER_HZ);
 716 #endif
 717 }
 718
 719 /**
 720  * nsecs_to_jiffies64 - Convert nsecs in u64 to jiffies64
 721  *
 722  * @n:  nsecs in u64
 723  *
 724  * Unlike {m,u}secs_to_jiffies, type of input is not unsigned int but u64.
 725  * And this doesn't return MAX_JIFFY_OFFSET since this function is designed
 726  * for scheduler, not for use in device drivers to calculate timeout value.
 727  *
 728  * note:
 729  *   NSEC_PER_SEC = 10^9 = (5^9 * 2^9) = (1953125 * 512)
 730  *   ULLONG_MAX ns = 18446744073.709551615 secs = about 584 years
 731  */
 732 u64 nsecs_to_jiffies64(u64 n)
 733 {
 734 #if (NSEC_PER_SEC % HZ) == 0
 735         /* Common case, HZ = 100, 128, 200, 250, 256, 500, 512, 1000 etc. */
 736         return div_u64(n, NSEC_PER_SEC / HZ);
 737 #elif (HZ % 512) == 0
 738         /* overflow after 292 years if HZ = 1024 */
 739         return div_u64(n * HZ / 512, NSEC_PER_SEC / 512);
 740 #else
 741         /*
 742          * Generic case - optimized for cases where HZ is a multiple of 3.
 743          * overflow after 64.99 years, exact for HZ = 60, 72, 90, 120 etc.
 744          */
 745         return div_u64(n * 9, (9ull * NSEC_PER_SEC + HZ / 2) / HZ);
 746 #endif
 747 }
 748 EXPORT_SYMBOL(nsecs_to_jiffies64);
 749
 750 /**
 751  * nsecs_to_jiffies - Convert nsecs in u64 to jiffies
 752  *
 753  * @n:  nsecs in u64
 754  *
 755  * Unlike {m,u}secs_to_jiffies, type of input is not unsigned int but u64.
 756  * And this doesn't return MAX_JIFFY_OFFSET since this function is designed
 757  * for scheduler, not for use in device drivers to calculate timeout value.
 758  *
 759  * note:
 760  *   NSEC_PER_SEC = 10^9 = (5^9 * 2^9) = (1953125 * 512)
 761  *   ULLONG_MAX ns = 18446744073.709551615 secs = about 584 years
 762  */
 763 unsigned long nsecs_to_jiffies(u64 n)
 764 {
 765         return (unsigned long)nsecs_to_jiffies64(n);
 766 }
 767 EXPORT_SYMBOL_GPL(nsecs_to_jiffies);
 768
 769 /*
 770  * Add two timespec values and do a safety check for overflow.
 771  * It's assumed that both values are valid (>= 0)
 772  */
 773 struct timespec timespec_add_safe(const struct timespec lhs,
 774                                   const struct timespec rhs)
 775 {
 776         struct timespec res;
 777
 778         set_normalized_timespec(&res, lhs.tv_sec + rhs.tv_sec,
 779                                 lhs.tv_nsec + rhs.tv_nsec);
 780
 781         if (res.tv_sec < lhs.tv_sec || res.tv_sec < rhs.tv_sec)
 782                 res.tv_sec = TIME_T_MAX;
 783
 784         return res;
 785 }