MeowOS-SDK/sdk/meow_ui_time.c

/* meow_ui_time.c — SDK 单调时钟（meow_ui_time_ms）+ mipsel o32 时间 ABI 兜底。
 *
 * 根因（M11；真机日志 + 反汇编证据链见 sdk/CLOCK_ABI.md）：
 *   zig 0.17 的 clang 前端给 32 位 mips 目标预定义了 __ILP32__；zig 自带 musl 的
 *   time64 回退分支统一写作 `#if defined(SYS_x_time64) && !defined(__ILP32__)`
 *   （该 `!__ILP32__` 本意只排除 x32），于是 mipsel 的 libc 把「time64 入口」编译成了
 *   老 32 位实现：__clock_gettime64 直接做 SYS_clock_gettime(4263)，只写 8 字节
 *   `{ int32 tv_sec; int32 tv_nsec; }`。而 zig 头文件又无条件把 time_t 声明成 64 位
 *   （struct timespec 16 字节、tv_sec 8 字节），两边 ABI 不一致：
 *     tv_sec 低字 = 真 sec，高字 = 真 nsec → 64 位结果高 32 位随机、非单调；
 *     tv_nsec（结构偏移 8）根本没被写 → 毫秒位恒 0（真机实测全是 1000 的倍数）。
 *   容器旧链（gcc）不定义 __ILP32__，time64 回退正确——对照 patch_v2/ncm_app/ncm：
 *   同一函数里先 SYS_clock_gettime64(4403)、ENOSYS 后走 4263 并做宽度转换。
 *
 * 修复：不依赖 libc 头声明的 struct timespec 宽度，直接按**内核 o32 ABI**
 *   （8 字节 time32：int32 sec + int32 nsec）取时，再自行升成 64 位毫秒；
 *   同时在本 TU 给出 __clock_gettime / __clock_gettime64 的强定义。应用链接顺序是
 *   `... meow_ui.a ... -lc`，归档先参与解析，因此链接期整体替换掉 libc 里那份
 *   ABI 不一致的实现：time()、gettimeofday()、pthread 定时等待的内部取时
 *   （musl 的 time()/__timedwait_cp 都调 __clock_gettime）随之修正。
 *   上层时间位宽仍是 64 位，只有内核取数按 o32 time32；2038 前有效。
 *
 *   同一句 `!__ILP32__` 还打穿了睡眠：__nanosleep_time64/__clock_nanosleep 走 `#else`
 *   把 16 字节 time64 结构直接交给 time32 系统调用，内核读到的 nsec 恒为 0 →
 *   `usleep(16000)` 立即返回（SDK 里帧节拍/轮询会变忙等空转）。这里一并按 time32
 *   转换后重发，恢复亚秒睡眠。
 *
 * M16（同源第二弹；逐项证据见 CLOCK_ABI.md §6）：同一句 `!__ILP32__` 还打穿了别的入口，
 * 本文件按风险分档接管：
 *   - futex 相对超时（`__timedwait_cp`/`__timedwait`）：**已接管**。它是进程同步核心，
 *     但 musl 原文逻辑可完整复刻（含 __syscall_cp 取消点语义），且是 SDK/app 唯一在用的
 *     受害者（meow_ui_audio 的 pthread_cond_timedwait 在亚秒等待下会立即超时）。
 *   - timerfd_settime/gettime、clock_settime：**已接管**（纯参数转换，无内部状态）。
 *   - pselect/ppoll/select、getrusage、wait4、clock_adjtime：**未受影响**（musl 回退分支
 *     自己就转成 `long[2]`/有宽度判断），本单只补证据，不改代码。
 *   - sigtimedwait、semtimedop、timer_settime/gettime、utimensat、recvmmsg、mq_timedsend、
 *     pthread_mutex_timedlock 的 PI 快路径：仍同源受损但 SDK/App 均未使用，风险收益比不划算，
 *     修复配方已写进 CLOCK_ABI.md §7 待后续单。
 */
#include <errno.h>
#include <stdint.h>
#include <time.h>

#include "meow_ui.h"
#include "meow_ui_internal.h"

#if defined(__mips__) && !defined(__mips64) && (__SIZEOF_LONG__ == 4)
#define MEOW_TIME32_KERNEL_ABI 1
#include <pthread.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <sys/timerfd.h>
#include <unistd.h>
#else
#define MEOW_TIME32_KERNEL_ABI 0
#endif

/* ---- 平台无关的 time64 → 内核 o32 time32 换算（宿主单测直接覆盖）----
 * 这几个函数不碰系统调用，只为“结构宽度”这件事提供唯一实现；mips 分支的接管入口
 * 全部经它们转换，宿主 test_meow_time64.c 用同一份代码验边界。 */
void meow_time32_rel_from_parts(int64_t sec, int64_t nsec, struct meow_time32 *out)
{
    if (sec > INT32_MAX) sec = INT32_MAX;
    else if (sec < INT32_MIN) sec = INT32_MIN;
    out->tv_sec = (int32_t)sec;
    out->tv_nsec = (int32_t)nsec;
}

int meow_time32_abs_from_parts(int64_t sec, int64_t nsec, struct meow_time32 *out)
{
    if (sec > INT32_MAX || sec < INT32_MIN) return -1;
    out->tv_sec = (int32_t)sec;
    out->tv_nsec = (int32_t)nsec;
    return 0;
}

int meow_time32_itimerspec_from_64(const struct meow_time64_itimerspec *in,
                                   struct meow_itimerspec32 *out)
{
    struct meow_itimerspec32 t;
    if (meow_time32_abs_from_parts(in->it_interval.tv_sec, in->it_interval.tv_nsec,
                                   &t.it_interval)) return -1;
    if (meow_time32_abs_from_parts(in->it_value.tv_sec, in->it_value.tv_nsec,
                                   &t.it_value)) return -1;
    *out = t;
    return 0;
}

void meow_time64_itimerspec_from_32(const struct meow_itimerspec32 *in,
                                    struct meow_time64_itimerspec *out)
{
    out->it_interval.tv_sec = in->it_interval.tv_sec;
    out->it_interval.tv_nsec = in->it_interval.tv_nsec;
    out->it_value.tv_sec = in->it_value.tv_sec;
    out->it_value.tv_nsec = in->it_value.tv_nsec;
}

uint64_t meow_time_ms_from_parts(int64_t sec, int64_t nsec)
{
    return (uint64_t)sec * 1000u + (uint64_t)nsec / 1000000u;
}

uint64_t meow_ui_time_ms(void)
{
#if MEOW_TIME32_KERNEL_ABI
    struct meow_time32 t;
    t.tv_sec = 0;
    t.tv_nsec = 0;
    if (syscall(SYS_clock_gettime32, CLOCK_MONOTONIC, &t) != 0) return 0;
    return meow_time_ms_from_parts(t.tv_sec, t.tv_nsec);
#else
    struct timespec ts;
    if (clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts) != 0) return 0;
    return meow_time_ms_from_parts((int64_t)ts.tv_sec, (int64_t)ts.tv_nsec);
#endif
}

#if MEOW_TIME32_KERNEL_ABI
static int32_t time32_clamp(int64_t v)
{
    if (v > INT32_MAX) return INT32_MAX;
    if (v < 0) return 0;
    return (int32_t)v;
}

/* ---- libc 取时入口的强定义 ----
 * 返回约定与 musl 一致：0 成功 / -1 失败（errno）。
 * 说明：<time.h> 在 _REDIR_TIME64 下把标识符 clock_gettime 的引用改名为
 * __clock_gettime64，故本 TU 不定义 clock_gettime 这个名字；musl 里它只是
 * __clock_gettime 的 weak alias，同一份语义已由下面的强定义接管。 */
int __clock_gettime(clockid_t clk, struct timespec *ts);
int __clock_gettime64(clockid_t clk, struct timespec *ts);

int __clock_gettime(clockid_t clk, struct timespec *ts)
{
    struct meow_time32 t;
    if (!ts) { errno = EFAULT; return -1; }
    t.tv_sec = 0;
    t.tv_nsec = 0;
    if (syscall(SYS_clock_gettime32, clk, &t) != 0) return -1;
    ts->tv_sec = t.tv_sec;
    ts->tv_nsec = t.tv_nsec;
    return 0;
}

int __clock_gettime64(clockid_t clk, struct timespec *ts)
{
    return __clock_gettime(clk, ts);
}

/* ---- 睡眠入口（同源缺陷：亚秒 usleep 变空转）----
 * __clock_nanosleep 按 musl 内部约定返回 0 或正 errno；__nanosleep_time64 是
 * nanosleep/usleep 的重定向目标，按公共约定返回 0/-1（errno）。 */
int __clock_nanosleep(clockid_t clk, int flags, const struct timespec *req, struct timespec *rem);
int __clock_nanosleep_time64(clockid_t clk, int flags, const struct timespec *req, struct timespec *rem);
int __nanosleep_time64(const struct timespec *req, struct timespec *rem);

int __clock_nanosleep(clockid_t clk, int flags, const struct timespec *req, struct timespec *rem)
{
    struct meow_time32 rq, rm;
    long r;

    if (clk == CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID) return EINVAL;
    if (!req) return EFAULT;
    if (req->tv_nsec < 0 || req->tv_nsec >= 1000000000L) return EINVAL;
    rq.tv_sec = time32_clamp(req->tv_sec);
    rq.tv_nsec = (int32_t)req->tv_nsec;
    rm.tv_sec = 0;
    rm.tv_nsec = 0;

    if (clk == CLOCK_REALTIME && !flags)
        r = syscall(SYS_nanosleep, &rq, rem ? &rm : 0);
    else
        r = syscall(SYS_clock_nanosleep_time32, clk, flags, &rq, rem ? &rm : 0);
    if (r != 0) return errno;
    if (rem) {
        rem->tv_sec = rm.tv_sec;
        rem->tv_nsec = rm.tv_nsec;
    }
    return 0;
}

int __clock_nanosleep_time64(clockid_t clk, int flags, const struct timespec *req, struct timespec *rem)
{
    return __clock_nanosleep(clk, flags, req, rem);
}

int __nanosleep_time64(const struct timespec *req, struct timespec *rem)
{
    int r = __clock_nanosleep(CLOCK_REALTIME, 0, req, rem);
    if (r) { errno = r; return -1; }
    return 0;
}

/* ---- futex 相对超时（__timedwait_cp / __timedwait 强定义）----
 * 同源缺陷：musl thread/__timedwait.c 的 __futex4_cp 也在 `#if defined(SYS_futex_time64)
 * && !defined(__ILP32__)` 里做 time64，被 __ILP32__ 打穿后走 `#else`：
 *   __syscall_cp(SYS_futex(4238), addr, op, val, to)      ← to 是 16 字节 time64 结构
 * 内核按 o32 time32 只读前 8 字节 {int32 sec, int32 nsec}：
 *   偏移 0..3 = tv_sec 低字（够用），偏移 4..7 = tv_sec 高字（正常计时恒 0）。
 * 于是「还剩 0.4s」被当成 {0,0} → 立刻超时；「剩 2.3s」被当成 2s 整。
 * 受害者：pthread_cond_timedwait / sem_timedwait / pthread_join 超时 / aio_suspend
 *   （SDK 的 meow_ui_audio.c 与 meow_audiod、ncm 播放线程都在用）。
 *
 * 风险控制：不重写任何同步算法，只把 musl 的 __timedwait_cp 原文搬过来，唯一改动是
 * 发系统调用前把相对超时转成 time32；取消点仍走 libc 的 __syscall_cp（ECANCELED/
 * EINTR 语义不变）。链接期接管必须同时定义 __timedwait —— 否则 libc 的 __timedwait.o
 * 会因 `__timedwait` 未解析被拉入，与本文的 __timedwait_cp 撞成 duplicate symbol
 * （ld.lld 实测会报错）。__eintr_valid_flag 给弱定义，真正的强定义在 libc sigaction.o。
 *
 * 未覆盖：pthread_mutex_timedlock 的 PTHREAD_PRIO_INHERIT 快路径（同文件里的静态
 * __futex4，直接调 FUTEX_LOCK_PI）；SDK/App 未使用 PI 互斥量，见 CLOCK_ABI.md §7。 */
#define MEOW_FUTEX_WAIT 0
#define MEOW_FUTEX_PRIVATE 128

int __pthread_setcancelstate(int new, int *old);
long __syscall_cp(long nr, long a, long b, long c, long d, long e, long f);
__attribute__((weak)) volatile int __eintr_valid_flag = 0;

static int meow_futex4_cp(volatile void *addr, int op, int val, const struct timespec *to)
{
    struct meow_time32 t32;
    void *top = 0;
    long r;

    if (to) {
        meow_time32_rel_from_parts((int64_t)to->tv_sec, (int64_t)to->tv_nsec, &t32);
        top = &t32;
    }
    r = __syscall_cp(SYS_futex, (long)addr, op, val, (long)top, 0, 0);
    if (r != -ENOSYS) return (int)r;
    return (int)__syscall_cp(SYS_futex, (long)addr,
                             op & ~MEOW_FUTEX_PRIVATE, val, (long)top, 0, 0);
}

int __timedwait_cp(volatile int *addr, int val, clockid_t clk,
                   const struct timespec *at, int priv);
int __timedwait(volatile int *addr, int val, clockid_t clk,
                const struct timespec *at, int priv);

int __timedwait_cp(volatile int *addr, int val, clockid_t clk,
                   const struct timespec *at, int priv)
{
    int r;
    struct timespec to, *top = 0;

    if (priv) priv = MEOW_FUTEX_PRIVATE;

    if (at) {
        /* musl 原文是 `>= 1000000000UL`（负值按无符号也判 EINVAL）；显式判负以保 -Wextra 0 warning */
        if (at->tv_nsec < 0 || at->tv_nsec >= 1000000000L) return EINVAL;
        if (__clock_gettime(clk, &to)) return EINVAL;
        to.tv_sec = at->tv_sec - to.tv_sec;
        if ((to.tv_nsec = at->tv_nsec - to.tv_nsec) < 0) {
            to.tv_sec--;
            to.tv_nsec += 1000000000;
        }
        if (to.tv_sec < 0) return ETIMEDOUT;
        top = &to;
    }

    r = -meow_futex4_cp(addr, MEOW_FUTEX_WAIT | priv, val, top);
    if (r != EINTR && r != ETIMEDOUT && r != ECANCELED) r = 0;
    if (r == EINTR && !__eintr_valid_flag) r = 0;
    return r;
}

int __timedwait(volatile int *addr, int val, clockid_t clk,
                const struct timespec *at, int priv)
{
    int cs, r;
    __pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE, &cs);
    r = __timedwait_cp(addr, val, clk, at, priv);
    __pthread_setcancelstate(cs, 0);
    return r;
}

/* ---- timerfd（musl src/linux/timerfd.c 同款缺陷）----
 * 回退分支把 32 字节 time64 `struct itimerspec` 直接交给内核；o32 内核只认
 * 16 字节 {interval.sec, interval.nsec, value.sec, value.nsec}。实际读到的
 * value.sec = 调用者 interval.tv_nsec（错位），value.nsec = 结构填充（垃圾）；
 * gettime 反向把内核的前 16 字节写进错位的字段。SDK/App 当前未用 timerfd，
 * 但成本极低，顺手按内核 ABI 转换。三个符号必须同一 TU 全定义：libc 的
 * timerfd.o 同时提供 create/settime/gettime，缺一个就会把它拉进来导致重复定义。 */
int timerfd_create(int clockid, int flags)
{
    return (int)syscall(SYS_timerfd_create, clockid, flags);
}

int __timerfd_settime64(int fd, int flags, const struct itimerspec *new,
                        struct itimerspec *old);
int __timerfd_gettime64(int fd, struct itimerspec *cur);

int __timerfd_settime64(int fd, int flags, const struct itimerspec *new,
                        struct itimerspec *old)
{
    struct meow_time64_itimerspec in;
    struct meow_itimerspec32 n32, o32;

    if (!new) { errno = EFAULT; return -1; }
    in.it_interval.tv_sec = new->it_interval.tv_sec;
    in.it_interval.tv_nsec = new->it_interval.tv_nsec;
    in.it_value.tv_sec = new->it_value.tv_sec;
    in.it_value.tv_nsec = new->it_value.tv_nsec;
    if (meow_time32_itimerspec_from_64(&in, &n32)) { errno = ENOTSUP; return -1; }

    if (syscall(SYS_timerfd_settime32, fd, flags, &n32, old ? &o32 : 0) != 0)
        return -1;
    if (old) {
        old->it_interval.tv_sec = o32.it_interval.tv_sec;
        old->it_interval.tv_nsec = o32.it_interval.tv_nsec;
        old->it_value.tv_sec = o32.it_value.tv_sec;
        old->it_value.tv_nsec = o32.it_value.tv_nsec;
    }
    return 0;
}

int __timerfd_gettime64(int fd, struct itimerspec *cur)
{
    struct meow_itimerspec32 c32;

    if (!cur) { errno = EFAULT; return -1; }
    if (syscall(SYS_timerfd_gettime32, fd, &c32) != 0) return -1;
    cur->it_interval.tv_sec = c32.it_interval.tv_sec;
    cur->it_interval.tv_nsec = c32.it_interval.tv_nsec;
    cur->it_value.tv_sec = c32.it_value.tv_sec;
    cur->it_value.tv_nsec = c32.it_value.tv_nsec;
    return 0;
}

/* ---- clock_settime（musl src/time/clock_settime.c 同款缺陷）----
 * 回退分支把 16 字节 time64 结构直接交给 SYS_clock_settime32；内核只写/读 8 字节，
 * nsec 位永远为 0。绝对时刻超出 int32 时回 ENOTSUP（与 musl time64 路径一致）。 */
int __clock_settime64(clockid_t clk, const struct timespec *ts)
{
    struct meow_time32 t;

    if (!ts) { errno = EFAULT; return -1; }
    if (meow_time32_abs_from_parts((int64_t)ts->tv_sec, (int64_t)ts->tv_nsec, &t)) {
        errno = ENOTSUP;
        return -1;
    }
    if (syscall(SYS_clock_settime32, clk, &t) != 0) return -1;
    return 0;
}
#endif