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                 new_ts.tv_sec = user_tv.tv_sec;
 200                 new_ts.tv_nsec = user_tv.tv_usec * NSEC_PER_USEC;
 201         }
 202         if (tz) {
 203                 if (copy_from_user(&new_tz, tz, sizeof(*tz)))
 204                         return -EFAULT;
 205         }
 206
 207         return do_sys_settimeofday(tv ? &new_ts : NULL, tz ? &new_tz : NULL);
 208 }
 209
 210 SYSCALL_DEFINE1(adjtimex, struct timex __user *, txc_p)
 211 {
 212         struct timex txc;               /* Local copy of parameter */
 213         int ret;
 214
 215         /* Copy the user data space into the kernel copy
 216          * structure. But bear in mind that the structures
 217          * may change
 218          */
 219         if(copy_from_user(&txc, txc_p, sizeof(struct timex)))
 220                 return -EFAULT;
 221         ret = do_adjtimex(&txc);
 222         return copy_to_user(txc_p, &txc, sizeof(struct timex)) ? -EFAULT : ret;
 223 }
 224
 225 /**
 226  * current_fs_time - Return FS time
 227  * @sb: Superblock.
 228  *
 229  * Return the current time truncated to the time granularity supported by
 230  * the fs.
 231  */
 232 struct timespec current_fs_time(struct super_block *sb)
 233 {
 234         struct timespec now = current_kernel_time();
 235         return timespec_trunc(now, sb->s_time_gran);
 236 }
 237 EXPORT_SYMBOL(current_fs_time);
 238
 239 /*
 240  * Convert jiffies to milliseconds and back.
 241  *
 242  * Avoid unnecessary multiplications/divisions in the
 243  * two most common HZ cases:
 244  */
 245 unsigned int jiffies_to_msecs(const unsigned long j)
 246 {
 247 #if HZ <= MSEC_PER_SEC && !(MSEC_PER_SEC % HZ)
 248         return (MSEC_PER_SEC / HZ) * j;
 249 #elif HZ > MSEC_PER_SEC && !(HZ % MSEC_PER_SEC)
 250         return (j + (HZ / MSEC_PER_SEC) - 1)/(HZ / MSEC_PER_SEC);
 251 #else
 252 # if BITS_PER_LONG == 32
 253         return (HZ_TO_MSEC_MUL32 * j) >> HZ_TO_MSEC_SHR32;
 254 # else
 255         return (j * HZ_TO_MSEC_NUM) / HZ_TO_MSEC_DEN;
 256 # endif
 257 #endif
 258 }
 259 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_msecs);
 260
 261 unsigned int jiffies_to_usecs(const unsigned long j)
 262 {
 263 #if HZ <= USEC_PER_SEC && !(USEC_PER_SEC % HZ)
 264         return (USEC_PER_SEC / HZ) * j;
 265 #elif HZ > USEC_PER_SEC && !(HZ % USEC_PER_SEC)
 266         return (j + (HZ / USEC_PER_SEC) - 1)/(HZ / USEC_PER_SEC);
 267 #else
 268 # if BITS_PER_LONG == 32
 269         return (HZ_TO_USEC_MUL32 * j) >> HZ_TO_USEC_SHR32;
 270 # else
 271         return (j * HZ_TO_USEC_NUM) / HZ_TO_USEC_DEN;
 272 # endif
 273 #endif
 274 }
 275 EXPORT_SYMBOL(jiffies_to_usecs);
 276
 277 /**
 278  * timespec_trunc - Truncate timespec to a granularity
 279  * @t: Timespec
 280  * @gran: Granularity in ns.
 281  *
 282  * Truncate a timespec to a granularity. gran must be smaller than a second.
 283  * Always rounds down.
 284  *
 285  * This function should be only used for timestamps returned by
 286  * current_kernel_time() or CURRENT_TIME, not with do_gettimeofday() because
 287  * it doesn't handle the better resolution of the latter.
 288  */
 289 struct timespec timespec_trunc(struct timespec t, unsigned gran)
 290 {
 291         /*
 292          * Division is pretty slow so avoid it for common cases.
 293          * Currently current_kernel_time() never returns better than
 294          * jiffies resolution. Exploit that.
 295          */
 296         if (gran <= jiffies_to_usecs(1) * 1000) {
 297                 /* nothing */
 298         } else if (gran == 1000000000) {
 299                 t.tv_nsec = 0;
 300         } else {
 301                 t.tv_nsec -= t.tv_nsec % gran;
 302         }
 303         return t;
 304 }
 305 EXPORT_SYMBOL(timespec_trunc);
 306
 307 /* Converts Gregorian date to seconds since 1970-01-01 00:00:00.
 308  * Assumes input in normal date format, i.e. 1980-12-31 23:59:59
 309  * => year=1980, mon=12, day=31, hour=23, min=59, sec=59.
 310  *
 311  * [For the Julian calendar (which was used in Russia before 1917,
 312  * Britain & colonies before 1752, anywhere else before 1582,
 313  * and is still in use by some communities) leave out the
 314  * -year/100+year/400 terms, and add 10.]
 315  *
 316  * This algorithm was first published by Gauss (I think).
 317  *
 318  * WARNING: this function will overflow on 2106-02-07 06:28:16 on
 319  * machines where long is 32-bit! (However, as time_t is signed, we
 320  * will already get problems at other places on 2038-01-19 03:14:08)
 321  */
 322 unsigned long
 323 mktime(const unsigned int year0, const unsigned int mon0,
 324        const unsigned int day, const unsigned int hour,
 325        const unsigned int min, const unsigned int sec)
 326 {
 327         unsigned int mon = mon0, year = year0;
 328
 329         /* 1..12 -> 11,12,1..10 */
 330         if (0 >= (int) (mon -= 2)) {
 331                 mon += 12;      /* Puts Feb last since it has leap day */
 332                 year -= 1;
 333         }
 334
 335         return ((((unsigned long)
 336                   (year/4 - year/100 + year/400 + 367*mon/12 + day) +
 337                   year*365 - 719499
 338             )*24 + hour /* now have hours */
 339           )*60 + min /* now have minutes */
 340         )*60 + sec; /* finally seconds */
 341 }
 342
 343 EXPORT_SYMBOL(mktime);
 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
 749 /**
 750  * nsecs_to_jiffies - Convert nsecs in u64 to jiffies
 751  *
 752  * @n:  nsecs in u64
 753  *
 754  * Unlike {m,u}secs_to_jiffies, type of input is not unsigned int but u64.
 755  * And this doesn't return MAX_JIFFY_OFFSET since this function is designed
 756  * for scheduler, not for use in device drivers to calculate timeout value.
 757  *
 758  * note:
 759  *   NSEC_PER_SEC = 10^9 = (5^9 * 2^9) = (1953125 * 512)
 760  *   ULLONG_MAX ns = 18446744073.709551615 secs = about 584 years
 761  */
 762 unsigned long nsecs_to_jiffies(u64 n)
 763 {
 764         return (unsigned long)nsecs_to_jiffies64(n);
 765 }
 766 EXPORT_SYMBOL_GPL(nsecs_to_jiffies);
 767
 768 /*
 769  * Add two timespec values and do a safety check for overflow.
 770  * It's assumed that both values are valid (>= 0)
 771  */
 772 struct timespec timespec_add_safe(const struct timespec lhs,
 773                                   const struct timespec rhs)
 774 {
 775         struct timespec res;
 776
 777         set_normalized_timespec(&res, lhs.tv_sec + rhs.tv_sec,
 778                                 lhs.tv_nsec + rhs.tv_nsec);
 779
 780         if (res.tv_sec < lhs.tv_sec || res.tv_sec < rhs.tv_sec)
 781                 res.tv_sec = TIME_T_MAX;
 782
 783         return res;
 784 }