maint: update copyright
[gnulib.git] / lib / mktime.c
index 7020513..f10e530 100644 (file)
-/* mktime: convert a `struct tm' to a time_t value  zzzzzz
-   Copyright (C) 1993-1997, 1998 Free Software Foundation, Inc.
-   Contributed by Paul Eggert (eggert@twinsun.com).
+/* Convert a 'struct tm' to a time_t value.
+   Copyright (C) 1993-2014 Free Software Foundation, Inc.
+   This file is part of the GNU C Library.
+   Contributed by Paul Eggert <eggert@twinsun.com>.
 
-   NOTE: The canonical source of this file is maintained with the GNU C Library.
-   Bugs can be reported to bug-glibc@prep.ai.mit.edu.
+   The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
+   modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
+   License as published by the Free Software Foundation; either
+   version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
 
-   This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
-   under the terms of the GNU General Public License as published by the
-   Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
-   later version.
-
-   This program is distributed in the hope that it will be useful,
+   The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
-   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
-   GNU General Public License for more details.
+   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+   Lesser General Public License for more details.
 
-   You should have received a copy of the GNU General Public License
-   along with this program; if not, write to the Free Software
-   Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307,
-   USA.  */
+   You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+   License along with the GNU C Library; if not, see
+   <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
 
 /* Define this to have a standalone program to test this implementation of
    mktime.  */
 /* #define DEBUG 1 */
 
-#ifdef HAVE_CONFIG_H
+#ifndef _LIBC
 # include <config.h>
 #endif
 
-/* Some systems require that one of these symbols be defined in
-   order to declare localtime_r properly.  */
-#ifndef __EXTENSIONS__
-# define __EXTENSIONS__ 1
-#endif
-#ifndef _REENTRANT
-# define _REENTRANT 1
-#endif
-
-
-#ifdef _LIBC
-# define HAVE_LIMITS_H 1
-# define HAVE_LOCALTIME_R 1
-# define STDC_HEADERS 1
-#endif
-
 /* Assume that leap seconds are possible, unless told otherwise.
-   If the host has a `zic' command with a `-L leapsecondfilename' option,
+   If the host has a 'zic' command with a '-L leapsecondfilename' option,
    then it supports leap seconds; otherwise it probably doesn't.  */
 #ifndef LEAP_SECONDS_POSSIBLE
 # define LEAP_SECONDS_POSSIBLE 1
 #endif
 
-#include <sys/types.h>         /* Some systems define `time_t' here.  */
 #include <time.h>
 
-#if HAVE_LIMITS_H
-# include <limits.h>
-#endif
+#include <limits.h>
+
+#include <string.h>            /* For the real memcpy prototype.  */
 
 #if DEBUG
 # include <stdio.h>
-# if STDC_HEADERS
-#  include <stdlib.h>
-# endif
+# include <stdlib.h>
 /* Make it work even if the system's libc has its own mktime routine.  */
+# undef mktime
 # define mktime my_mktime
 #endif /* DEBUG */
 
-#ifndef __P
-# if defined (__GNUC__) || (defined (__STDC__) && __STDC__)
-#  define __P(args) args
+/* Some of the code in this file assumes that signed integer overflow
+   silently wraps around.  This assumption can't easily be programmed
+   around, nor can it be checked for portably at compile-time or
+   easily eliminated at run-time.
+
+   Define WRAPV to 1 if the assumption is valid and if
+     #pragma GCC optimize ("wrapv")
+   does not trigger GCC bug 51793
+   <http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=51793>.
+   Otherwise, define it to 0; this forces the use of slower code that,
+   while not guaranteed by the C Standard, works on all production
+   platforms that we know about.  */
+#ifndef WRAPV
+# if (((__GNUC__ == 4 && 4 <= __GNUC_MINOR__) || 4 < __GNUC__) \
+      && defined __GLIBC__)
+#  pragma GCC optimize ("wrapv")
+#  define WRAPV 1
 # else
-#  define __P(args) ()
-# endif  /* GCC.  */
-#endif  /* Not __P.  */
-
-#ifndef CHAR_BIT
-# define CHAR_BIT 8
+#  define WRAPV 0
+# endif
 #endif
 
-/* The extra casts work around common compiler bugs.  */
-#define TYPE_SIGNED(t) (! ((t) 0 < (t) -1))
-/* The outer cast is needed to work around a bug in Cray C 5.0.3.0.
-   It is necessary at least when t == time_t.  */
-#define TYPE_MINIMUM(t) ((t) (TYPE_SIGNED (t) \
-                             ? ~ (t) 0 << (sizeof (t) * CHAR_BIT - 1) : (t) 0))
-#define TYPE_MAXIMUM(t) ((t) (~ (t) 0 - TYPE_MINIMUM (t)))
-
-#ifndef INT_MIN
-# define INT_MIN TYPE_MINIMUM (int)
-#endif
-#ifndef INT_MAX
-# define INT_MAX TYPE_MAXIMUM (int)
+/* Verify a requirement at compile-time (unlike assert, which is runtime).  */
+#define verify(name, assertion) struct name { char a[(assertion) ? 1 : -1]; }
+
+/* A signed type that is at least one bit wider than int.  */
+#if INT_MAX <= LONG_MAX / 2
+typedef long int long_int;
+#else
+typedef long long int long_int;
 #endif
+verify (long_int_is_wide_enough, INT_MAX == INT_MAX * (long_int) 2 / 2);
+
+/* Shift A right by B bits portably, by dividing A by 2**B and
+   truncating towards minus infinity.  A and B should be free of side
+   effects, and B should be in the range 0 <= B <= INT_BITS - 2, where
+   INT_BITS is the number of useful bits in an int.  GNU code can
+   assume that INT_BITS is at least 32.
+
+   ISO C99 says that A >> B is implementation-defined if A < 0.  Some
+   implementations (e.g., UNICOS 9.0 on a Cray Y-MP EL) don't shift
+   right in the usual way when A < 0, so SHR falls back on division if
+   ordinary A >> B doesn't seem to be the usual signed shift.  */
+#define SHR(a, b)                                               \
+  ((-1 >> 1 == -1                                               \
+    && (long_int) -1 >> 1 == -1                                 \
+    && ((time_t) -1 >> 1 == -1 || ! TYPE_SIGNED (time_t)))      \
+   ? (a) >> (b)                                                 \
+   : (a) / (1 << (b)) - ((a) % (1 << (b)) < 0))
+
+/* The extra casts in the following macros work around compiler bugs,
+   e.g., in Cray C 5.0.3.0.  */
+
+/* True if the arithmetic type T is an integer type.  bool counts as
+   an integer.  */
+#define TYPE_IS_INTEGER(t) ((t) 1.5 == 1)
+
+/* True if negative values of the signed integer type T use two's
+   complement, or if T is an unsigned integer type.  */
+#define TYPE_TWOS_COMPLEMENT(t) ((t) ~ (t) 0 == (t) -1)
+
+/* True if the arithmetic type T is signed.  */
+#define TYPE_SIGNED(t) (! ((t) 0 < (t) -1))
+
+/* The maximum and minimum values for the integer type T.  These
+   macros have undefined behavior if T is signed and has padding bits.
+   If this is a problem for you, please let us know how to fix it for
+   your host.  */
+#define TYPE_MINIMUM(t) \
+  ((t) (! TYPE_SIGNED (t) \
+       ? (t) 0 \
+       : ~ TYPE_MAXIMUM (t)))
+#define TYPE_MAXIMUM(t) \
+  ((t) (! TYPE_SIGNED (t) \
+       ? (t) -1 \
+       : ((((t) 1 << (sizeof (t) * CHAR_BIT - 2)) - 1) * 2 + 1)))
 
 #ifndef TIME_T_MIN
 # define TIME_T_MIN TYPE_MINIMUM (time_t)
 #ifndef TIME_T_MAX
 # define TIME_T_MAX TYPE_MAXIMUM (time_t)
 #endif
+#define TIME_T_MIDPOINT (SHR (TIME_T_MIN + TIME_T_MAX, 1) + 1)
+
+verify (time_t_is_integer, TYPE_IS_INTEGER (time_t));
+verify (twos_complement_arithmetic,
+       (TYPE_TWOS_COMPLEMENT (int)
+        && TYPE_TWOS_COMPLEMENT (long_int)
+        && TYPE_TWOS_COMPLEMENT (time_t)));
 
-#define TM_YEAR_BASE 1900
 #define EPOCH_YEAR 1970
+#define TM_YEAR_BASE 1900
+verify (base_year_is_a_multiple_of_100, TM_YEAR_BASE % 100 == 0);
 
-#ifndef __isleap
-/* Nonzero if YEAR is a leap year (every 4 years,
-   except every 100th isn't, and every 400th is).  */
-# define __isleap(year)        \
-  ((year) % 4 == 0 && ((year) % 100 != 0 || (year) % 400 == 0))
-#endif
+/* Return 1 if YEAR + TM_YEAR_BASE is a leap year.  */
+static int
+leapyear (long_int year)
+{
+  /* Don't add YEAR to TM_YEAR_BASE, as that might overflow.
+     Also, work even if YEAR is negative.  */
+  return
+    ((year & 3) == 0
+     && (year % 100 != 0
+        || ((year / 100) & 3) == (- (TM_YEAR_BASE / 100) & 3)));
+}
 
 /* How many days come before each month (0-12).  */
+#ifndef _LIBC
+static
+#endif
 const unsigned short int __mon_yday[2][13] =
   {
     /* Normal years.  */
@@ -120,132 +165,164 @@ const unsigned short int __mon_yday[2][13] =
     { 0, 31, 60, 91, 121, 152, 182, 213, 244, 274, 305, 335, 366 }
   };
 
-static struct tm *ranged_convert __P ((struct tm *(*) __P ((const time_t *,
-                                                           struct tm *)),
-                                      time_t *, struct tm *));
-static time_t ydhms_tm_diff __P ((int, int, int, int, int, const struct tm *));
-time_t __mktime_internal __P ((struct tm *,
-                              struct tm *(*) (const time_t *, struct tm *),
-                              time_t *));
 
+#ifndef _LIBC
+/* Portable standalone applications should supply a <time.h> that
+   declares a POSIX-compliant localtime_r, for the benefit of older
+   implementations that lack localtime_r or have a nonstandard one.
+   See the gnulib time_r module for one way to implement this.  */
+# undef __localtime_r
+# define __localtime_r localtime_r
+# define __mktime_internal mktime_internal
+# include "mktime-internal.h"
+#endif
 
-#ifdef _LIBC
-# define localtime_r __localtime_r
-#else
-# if HAVE_LOCALTIME_R == defined (localtime_r)
-/* Provide our own substitute for a missing or possibly broken localtime_r.  */
-static struct tm *my_mktime_localtime_r __P ((const time_t *, struct tm *));
-static struct tm *
-my_mktime_localtime_r (t, tp)
-     const time_t *t;
-     struct tm *tp;
+/* Return 1 if the values A and B differ according to the rules for
+   tm_isdst: A and B differ if one is zero and the other positive.  */
+static int
+isdst_differ (int a, int b)
 {
-#  ifdef localtime_r
-  /* Digital Unix 4.0A and 4.0D have a macro localtime_r with the
-     standard meaning, along with an unwanted, nonstandard function
-     localtime_r.  The placeholder function my_mktime_localtime_r
-     invokes the macro; use that instead of the system's bogus
-     localtime_r.  */
-  return localtime_r (t, tp);
-#   undef localtime_r
-#  else /* ! defined (localtime_r) */
-  /* Approximate localtime_r as best we can in its absence.  */
-  struct tm *l = localtime (t);
-  if (! l)
-    return 0;
-  *tp = *l;
-  return tp;
-#  endif /* ! defined (localtime_r) */
+  return (!a != !b) && (0 <= a) && (0 <= b);
 }
-#  define localtime_r my_mktime_localtime_r
-# endif /* HAVE_LOCALTIME_R == defined (localtime_r) */
-#endif /* ! _LIBC */
 
+/* Return an integer value measuring (YEAR1-YDAY1 HOUR1:MIN1:SEC1) -
+   (YEAR0-YDAY0 HOUR0:MIN0:SEC0) in seconds, assuming that the clocks
+   were not adjusted between the time stamps.
+
+   The YEAR values uses the same numbering as TP->tm_year.  Values
+   need not be in the usual range.  However, YEAR1 must not be less
+   than 2 * INT_MIN or greater than 2 * INT_MAX.
+
+   The result may overflow.  It is the caller's responsibility to
+   detect overflow.  */
+
+static time_t
+ydhms_diff (long_int year1, long_int yday1, int hour1, int min1, int sec1,
+           int year0, int yday0, int hour0, int min0, int sec0)
+{
+  verify (C99_integer_division, -1 / 2 == 0);
+
+  /* Compute intervening leap days correctly even if year is negative.
+     Take care to avoid integer overflow here.  */
+  int a4 = SHR (year1, 2) + SHR (TM_YEAR_BASE, 2) - ! (year1 & 3);
+  int b4 = SHR (year0, 2) + SHR (TM_YEAR_BASE, 2) - ! (year0 & 3);
+  int a100 = a4 / 25 - (a4 % 25 < 0);
+  int b100 = b4 / 25 - (b4 % 25 < 0);
+  int a400 = SHR (a100, 2);
+  int b400 = SHR (b100, 2);
+  int intervening_leap_days = (a4 - b4) - (a100 - b100) + (a400 - b400);
+
+  /* Compute the desired time in time_t precision.  Overflow might
+     occur here.  */
+  time_t tyear1 = year1;
+  time_t years = tyear1 - year0;
+  time_t days = 365 * years + yday1 - yday0 + intervening_leap_days;
+  time_t hours = 24 * days + hour1 - hour0;
+  time_t minutes = 60 * hours + min1 - min0;
+  time_t seconds = 60 * minutes + sec1 - sec0;
+  return seconds;
+}
 
-/* Yield the difference between (YEAR-YDAY HOUR:MIN:SEC) and (*TP),
-   measured in seconds, ignoring leap seconds.
-   YEAR uses the same numbering as TM->tm_year.
-   All values are in range, except possibly YEAR.
-   If TP is null, return a nonzero value.
-   If overflow occurs, yield the low order bits of the correct answer.  */
+/* Return the average of A and B, even if A + B would overflow.  */
 static time_t
-ydhms_tm_diff (year, yday, hour, min, sec, tp)
-     int year, yday, hour, min, sec;
-     const struct tm *tp;
+time_t_avg (time_t a, time_t b)
 {
-  if (!tp)
-    return 1;
+  return SHR (a, 1) + SHR (b, 1) + (a & b & 1);
+}
+
+/* Return 1 if A + B does not overflow.  If time_t is unsigned and if
+   B's top bit is set, assume that the sum represents A - -B, and
+   return 1 if the subtraction does not wrap around.  */
+static int
+time_t_add_ok (time_t a, time_t b)
+{
+  if (! TYPE_SIGNED (time_t))
+    {
+      time_t sum = a + b;
+      return (sum < a) == (TIME_T_MIDPOINT <= b);
+    }
+  else if (WRAPV)
+    {
+      time_t sum = a + b;
+      return (sum < a) == (b < 0);
+    }
   else
     {
-      /* Compute intervening leap days correctly even if year is negative.
-        Take care to avoid int overflow.  time_t overflow is OK, since
-        only the low order bits of the correct time_t answer are needed.
-        Don't convert to time_t until after all divisions are done, since
-        time_t might be unsigned.  */
-      int a4 = (year >> 2) + (TM_YEAR_BASE >> 2) - ! (year & 3);
-      int b4 = (tp->tm_year >> 2) + (TM_YEAR_BASE >> 2) - ! (tp->tm_year & 3);
-      int a100 = a4 / 25 - (a4 % 25 < 0);
-      int b100 = b4 / 25 - (b4 % 25 < 0);
-      int a400 = a100 >> 2;
-      int b400 = b100 >> 2;
-      int intervening_leap_days = (a4 - b4) - (a100 - b100) + (a400 - b400);
-      time_t years = year - (time_t) tp->tm_year;
-      time_t days = (365 * years + intervening_leap_days
-                    + (yday - tp->tm_yday));
-      return (60 * (60 * (24 * days + (hour - tp->tm_hour))
-                   + (min - tp->tm_min))
-             + (sec - tp->tm_sec));
+      time_t avg = time_t_avg (a, b);
+      return TIME_T_MIN / 2 <= avg && avg <= TIME_T_MAX / 2;
     }
 }
 
+/* Return 1 if A + B does not overflow.  */
+static int
+time_t_int_add_ok (time_t a, int b)
+{
+  verify (int_no_wider_than_time_t, INT_MAX <= TIME_T_MAX);
+  if (WRAPV)
+    {
+      time_t sum = a + b;
+      return (sum < a) == (b < 0);
+    }
+  else
+    {
+      int a_odd = a & 1;
+      time_t avg = SHR (a, 1) + (SHR (b, 1) + (a_odd & b));
+      return TIME_T_MIN / 2 <= avg && avg <= TIME_T_MAX / 2;
+    }
+}
 
-static time_t localtime_offset;
-
-/* Convert *TP to a time_t value.  */
-time_t
-mktime (tp)
-     struct tm *tp;
+/* Return a time_t value corresponding to (YEAR-YDAY HOUR:MIN:SEC),
+   assuming that *T corresponds to *TP and that no clock adjustments
+   occurred between *TP and the desired time.
+   If TP is null, return a value not equal to *T; this avoids false matches.
+   If overflow occurs, yield the minimal or maximal value, except do not
+   yield a value equal to *T.  */
+static time_t
+guess_time_tm (long_int year, long_int yday, int hour, int min, int sec,
+              const time_t *t, const struct tm *tp)
 {
-#ifdef _LIBC
-  /* POSIX.1 8.1.1 requires that whenever mktime() is called, the
-     time zone names contained in the external variable `tzname' shall
-     be set as if the tzset() function had been called.  */
-  __tzset ();
-#endif
+  if (tp)
+    {
+      time_t d = ydhms_diff (year, yday, hour, min, sec,
+                            tp->tm_year, tp->tm_yday,
+                            tp->tm_hour, tp->tm_min, tp->tm_sec);
+      if (time_t_add_ok (*t, d))
+       return *t + d;
+    }
 
-  return __mktime_internal (tp, localtime_r, &localtime_offset);
+  /* Overflow occurred one way or another.  Return the nearest result
+     that is actually in range, except don't report a zero difference
+     if the actual difference is nonzero, as that would cause a false
+     match; and don't oscillate between two values, as that would
+     confuse the spring-forward gap detector.  */
+  return (*t < TIME_T_MIDPOINT
+         ? (*t <= TIME_T_MIN + 1 ? *t + 1 : TIME_T_MIN)
+         : (TIME_T_MAX - 1 <= *t ? *t - 1 : TIME_T_MAX));
 }
 
 /* Use CONVERT to convert *T to a broken down time in *TP.
    If *T is out of range for conversion, adjust it so that
    it is the nearest in-range value and then convert that.  */
 static struct tm *
-ranged_convert (convert, t, tp)
-     struct tm *(*convert) __P ((const time_t *, struct tm *));
-     time_t *t;
-     struct tm *tp;
+ranged_convert (struct tm *(*convert) (const time_t *, struct tm *),
+               time_t *t, struct tm *tp)
 {
-  struct tm *r;
+  struct tm *r = convert (t, tp);
 
-  if (! (r = (*convert) (t, tp)) && *t)
+  if (!r && *t)
     {
       time_t bad = *t;
       time_t ok = 0;
-      struct tm tm;
 
       /* BAD is a known unconvertible time_t, and OK is a known good one.
         Use binary search to narrow the range between BAD and OK until
         they differ by 1.  */
       while (bad != ok + (bad < 0 ? -1 : 1))
        {
-         time_t mid = *t = (bad < 0
-                            ? bad + ((ok - bad) >> 1)
-                            : ok + ((bad - ok) >> 1));
-         if ((r = (*convert) (t, tp)))
-           {
-             tm = *r;
-             ok = mid;
-           }
+         time_t mid = *t = time_t_avg (ok, bad);
+         r = convert (t, tp);
+         if (r)
+           ok = mid;
          else
            bad = mid;
        }
@@ -255,8 +332,7 @@ ranged_convert (convert, t, tp)
          /* The last conversion attempt failed;
             revert to the most recent successful attempt.  */
          *t = ok;
-         *tp = tm;
-         r = tp;
+         r = convert (t, tp);
        }
     }
 
@@ -268,14 +344,14 @@ ranged_convert (convert, t, tp)
    the monotonic and mostly-unit-linear conversion function CONVERT.
    Use *OFFSET to keep track of a guess at the offset of the result,
    compared to what the result would be for UTC without leap seconds.
-   If *OFFSET's guess is correct, only one CONVERT call is needed.  */
+   If *OFFSET's guess is correct, only one CONVERT call is needed.
+   This function is external because it is used also by timegm.c.  */
 time_t
-__mktime_internal (tp, convert, offset)
-     struct tm *tp;
-     struct tm *(*convert) __P ((const time_t *, struct tm *));
-     time_t *offset;
+__mktime_internal (struct tm *tp,
+                  struct tm *(*convert) (const time_t *, struct tm *),
+                  time_t *offset)
 {
-  time_t t, dt, t0, t1, t2;
+  time_t t, gt, t0, t1, t2;
   struct tm tm;
 
   /* The maximum number of probes (calls to CONVERT) should be enough
@@ -294,11 +370,15 @@ __mktime_internal (tp, convert, offset)
   int year_requested = tp->tm_year;
   int isdst = tp->tm_isdst;
 
+  /* 1 if the previous probe was DST.  */
+  int dst2;
+
   /* Ensure that mon is in range, and set year accordingly.  */
   int mon_remainder = mon % 12;
   int negative_mon_remainder = mon_remainder < 0;
   int mon_years = mon / 12 - negative_mon_remainder;
-  int year = year_requested + mon_years;
+  long_int lyear_requested = year_requested;
+  long_int year = lyear_requested + mon_years;
 
   /* The other values need not be in range:
      the remaining code handles minor overflows correctly,
@@ -307,124 +387,223 @@ __mktime_internal (tp, convert, offset)
 
   /* Calculate day of year from year, month, and day of month.
      The result need not be in range.  */
-  int yday = ((__mon_yday[__isleap (year + TM_YEAR_BASE)]
-              [mon_remainder + 12 * negative_mon_remainder])
-             + mday - 1);
+  int mon_yday = ((__mon_yday[leapyear (year)]
+                  [mon_remainder + 12 * negative_mon_remainder])
+                 - 1);
+  long_int lmday = mday;
+  long_int yday = mon_yday + lmday;
+
+  time_t guessed_offset = *offset;
 
   int sec_requested = sec;
-#if LEAP_SECONDS_POSSIBLE
-  /* Handle out-of-range seconds specially,
-     since ydhms_tm_diff assumes every minute has 60 seconds.  */
-  if (sec < 0)
-    sec = 0;
-  if (59 < sec)
-    sec = 59;
-#endif
 
-  /* Invert CONVERT by probing.  First assume the same offset as last time.
-     Then repeatedly use the error to improve the guess.  */
+  if (LEAP_SECONDS_POSSIBLE)
+    {
+      /* Handle out-of-range seconds specially,
+        since ydhms_tm_diff assumes every minute has 60 seconds.  */
+      if (sec < 0)
+       sec = 0;
+      if (59 < sec)
+       sec = 59;
+    }
+
+  /* Invert CONVERT by probing.  First assume the same offset as last
+     time.  */
+
+  t0 = ydhms_diff (year, yday, hour, min, sec,
+                  EPOCH_YEAR - TM_YEAR_BASE, 0, 0, 0, - guessed_offset);
+
+  if (TIME_T_MAX / INT_MAX / 366 / 24 / 60 / 60 < 3)
+    {
+      /* time_t isn't large enough to rule out overflows, so check
+        for major overflows.  A gross check suffices, since if t0
+        has overflowed, it is off by a multiple of TIME_T_MAX -
+        TIME_T_MIN + 1.  So ignore any component of the difference
+        that is bounded by a small value.  */
+
+      /* Approximate log base 2 of the number of time units per
+        biennium.  A biennium is 2 years; use this unit instead of
+        years to avoid integer overflow.  For example, 2 average
+        Gregorian years are 2 * 365.2425 * 24 * 60 * 60 seconds,
+        which is 63113904 seconds, and rint (log2 (63113904)) is
+        26.  */
+      int ALOG2_SECONDS_PER_BIENNIUM = 26;
+      int ALOG2_MINUTES_PER_BIENNIUM = 20;
+      int ALOG2_HOURS_PER_BIENNIUM = 14;
+      int ALOG2_DAYS_PER_BIENNIUM = 10;
+      int LOG2_YEARS_PER_BIENNIUM = 1;
+
+      int approx_requested_biennia =
+       (SHR (year_requested, LOG2_YEARS_PER_BIENNIUM)
+        - SHR (EPOCH_YEAR - TM_YEAR_BASE, LOG2_YEARS_PER_BIENNIUM)
+        + SHR (mday, ALOG2_DAYS_PER_BIENNIUM)
+        + SHR (hour, ALOG2_HOURS_PER_BIENNIUM)
+        + SHR (min, ALOG2_MINUTES_PER_BIENNIUM)
+        + (LEAP_SECONDS_POSSIBLE
+           ? 0
+           : SHR (sec, ALOG2_SECONDS_PER_BIENNIUM)));
+
+      int approx_biennia = SHR (t0, ALOG2_SECONDS_PER_BIENNIUM);
+      int diff = approx_biennia - approx_requested_biennia;
+      int approx_abs_diff = diff < 0 ? -1 - diff : diff;
+
+      /* IRIX 4.0.5 cc miscalculates TIME_T_MIN / 3: it erroneously
+        gives a positive value of 715827882.  Setting a variable
+        first then doing math on it seems to work.
+        (ghazi@caip.rutgers.edu) */
+      time_t time_t_max = TIME_T_MAX;
+      time_t time_t_min = TIME_T_MIN;
+      time_t overflow_threshold =
+       (time_t_max / 3 - time_t_min / 3) >> ALOG2_SECONDS_PER_BIENNIUM;
+
+      if (overflow_threshold < approx_abs_diff)
+       {
+         /* Overflow occurred.  Try repairing it; this might work if
+            the time zone offset is enough to undo the overflow.  */
+         time_t repaired_t0 = -1 - t0;
+         approx_biennia = SHR (repaired_t0, ALOG2_SECONDS_PER_BIENNIUM);
+         diff = approx_biennia - approx_requested_biennia;
+         approx_abs_diff = diff < 0 ? -1 - diff : diff;
+         if (overflow_threshold < approx_abs_diff)
+           return -1;
+         guessed_offset += repaired_t0 - t0;
+         t0 = repaired_t0;
+       }
+    }
 
-  tm.tm_year = EPOCH_YEAR - TM_YEAR_BASE;
-  tm.tm_yday = tm.tm_hour = tm.tm_min = tm.tm_sec = 0;
-  t0 = ydhms_tm_diff (year, yday, hour, min, sec, &tm);
+  /* Repeatedly use the error to improve the guess.  */
 
-  for (t = t1 = t2 = t0 + *offset;
-       (dt = ydhms_tm_diff (year, yday, hour, min, sec,
-                           ranged_convert (convert, &t, &tm)));
-       t1 = t2, t2 = t, t += dt)
+  for (t = t1 = t2 = t0, dst2 = 0;
+       (gt = guess_time_tm (year, yday, hour, min, sec, &t,
+                           ranged_convert (convert, &t, &tm)),
+       t != gt);
+       t1 = t2, t2 = t, t = gt, dst2 = tm.tm_isdst != 0)
     if (t == t1 && t != t2
-       && (isdst < 0 || tm.tm_isdst < 0
-           || (isdst != 0) != (tm.tm_isdst != 0)))
+       && (tm.tm_isdst < 0
+           || (isdst < 0
+               ? dst2 <= (tm.tm_isdst != 0)
+               : (isdst != 0) != (tm.tm_isdst != 0))))
       /* We can't possibly find a match, as we are oscillating
         between two values.  The requested time probably falls
-        within a spring-forward gap of size DT.  Follow the common
-        practice in this case, which is to return a time that is DT
+        within a spring-forward gap of size GT - T.  Follow the common
+        practice in this case, which is to return a time that is GT - T
         away from the requested time, preferring a time whose
-        tm_isdst differs from the requested value.  In practice,
-        this is more useful than returning -1.  */
-      break;
+        tm_isdst differs from the requested value.  (If no tm_isdst
+        was requested and only one of the two values has a nonzero
+        tm_isdst, prefer that value.)  In practice, this is more
+        useful than returning -1.  */
+      goto offset_found;
     else if (--remaining_probes == 0)
       return -1;
 
-  /* If we have a match, check whether tm.tm_isdst has the requested
+  /* We have a match.  Check whether tm.tm_isdst has the requested
      value, if any.  */
-  if (dt == 0 && 0 <= isdst && 0 <= tm.tm_isdst)
+  if (isdst_differ (isdst, tm.tm_isdst))
     {
-      int dst_diff = (isdst != 0) - (tm.tm_isdst != 0);
-      if (dst_diff)
-       {
-         /* Move two hours in the direction indicated by the disagreement,
-            probe some more, and switch to a new time if found.
-            The largest known fallback due to daylight savings is two hours:
-            once, in Newfoundland, 1988-10-30 02:00 -> 00:00.  */
-         time_t ot = t - 2 * 60 * 60 * dst_diff;
-         while (--remaining_probes != 0)
+      /* tm.tm_isdst has the wrong value.  Look for a neighboring
+        time with the right value, and use its UTC offset.
+
+        Heuristic: probe the adjacent timestamps in both directions,
+        looking for the desired isdst.  This should work for all real
+        time zone histories in the tz database.  */
+
+      /* Distance between probes when looking for a DST boundary.  In
+        tzdata2003a, the shortest period of DST is 601200 seconds
+        (e.g., America/Recife starting 2000-10-08 01:00), and the
+        shortest period of non-DST surrounded by DST is 694800
+        seconds (Africa/Tunis starting 1943-04-17 01:00).  Use the
+        minimum of these two values, so we don't miss these short
+        periods when probing.  */
+      int stride = 601200;
+
+      /* The longest period of DST in tzdata2003a is 536454000 seconds
+        (e.g., America/Jujuy starting 1946-10-01 01:00).  The longest
+        period of non-DST is much longer, but it makes no real sense
+        to search for more than a year of non-DST, so use the DST
+        max.  */
+      int duration_max = 536454000;
+
+      /* Search in both directions, so the maximum distance is half
+        the duration; add the stride to avoid off-by-1 problems.  */
+      int delta_bound = duration_max / 2 + stride;
+
+      int delta, direction;
+
+      for (delta = stride; delta < delta_bound; delta += stride)
+       for (direction = -1; direction <= 1; direction += 2)
+         if (time_t_int_add_ok (t, delta * direction))
            {
+             time_t ot = t + delta * direction;
              struct tm otm;
-             if (! (dt = ydhms_tm_diff (year, yday, hour, min, sec,
-                                        ranged_convert (convert, &ot, &otm))))
+             ranged_convert (convert, &ot, &otm);
+             if (! isdst_differ (isdst, otm.tm_isdst))
                {
-                 t = ot;
-                 tm = otm;
-                 break;
+                 /* We found the desired tm_isdst.
+                    Extrapolate back to the desired time.  */
+                 t = guess_time_tm (year, yday, hour, min, sec, &ot, &otm);
+                 ranged_convert (convert, &t, &tm);
+                 goto offset_found;
                }
-             if ((ot += dt) == t)
-               break;  /* Avoid a redundant probe.  */
            }
-       }
     }
 
-  *offset = t - t0;
+ offset_found:
+  *offset = guessed_offset + t - t0;
 
-#if LEAP_SECONDS_POSSIBLE
-  if (sec_requested != tm.tm_sec)
+  if (LEAP_SECONDS_POSSIBLE && sec_requested != tm.tm_sec)
     {
       /* Adjust time to reflect the tm_sec requested, not the normalized value.
         Also, repair any damage from a false match due to a leap second.  */
-      t += sec_requested - sec + (sec == 0 && tm.tm_sec == 60);
-      if (! (*convert) (&t, &tm))
+      int sec_adjustment = (sec == 0 && tm.tm_sec == 60) - sec;
+      if (! time_t_int_add_ok (t, sec_requested))
+       return -1;
+      t1 = t + sec_requested;
+      if (! time_t_int_add_ok (t1, sec_adjustment))
+       return -1;
+      t2 = t1 + sec_adjustment;
+      if (! convert (&t2, &tm))
        return -1;
+      t = t2;
     }
-#endif
-
-  if (TIME_T_MAX / INT_MAX / 366 / 24 / 60 / 60 < 3)
-    {
-      /* time_t isn't large enough to rule out overflows in ydhms_tm_diff,
-        so check for major overflows.  A gross check suffices,
-        since if t has overflowed, it is off by a multiple of
-        TIME_T_MAX - TIME_T_MIN + 1.  So ignore any component of
-        the difference that is bounded by a small value.  */
 
-      double dyear = (double) year_requested + mon_years - tm.tm_year;
-      double dday = 366 * dyear + mday;
-      double dsec = 60 * (60 * (24 * dday + hour) + min) + sec_requested;
+  *tp = tm;
+  return t;
+}
 
-      /* On Irix4.0.5 cc, dividing TIME_T_MIN by 3 does not produce
-        correct results, ie., it erroneously gives a positive value
-        of 715827882.  Setting a variable first then doing math on it
-        seems to work.  (ghazi@caip.rutgers.edu) */
 
-      const time_t time_t_max = TIME_T_MAX;
-      const time_t time_t_min = TIME_T_MIN;
+/* FIXME: This should use a signed type wide enough to hold any UTC
+   offset in seconds.  'int' should be good enough for GNU code.  We
+   can't fix this unilaterally though, as other modules invoke
+   __mktime_internal.  */
+static time_t localtime_offset;
 
-      if (time_t_max / 3 - time_t_min / 3 < (dsec < 0 ? - dsec : dsec))
-       return -1;
-    }
+/* Convert *TP to a time_t value.  */
+time_t
+mktime (struct tm *tp)
+{
+#ifdef _LIBC
+  /* POSIX.1 8.1.1 requires that whenever mktime() is called, the
+     time zone names contained in the external variable 'tzname' shall
+     be set as if the tzset() function had been called.  */
+  __tzset ();
+#endif
 
-  *tp = tm;
-  return t;
+  return __mktime_internal (tp, __localtime_r, &localtime_offset);
 }
 
 #ifdef weak_alias
 weak_alias (mktime, timelocal)
 #endif
+
+#ifdef _LIBC
+libc_hidden_def (mktime)
+libc_hidden_weak (timelocal)
+#endif
 \f
 #if DEBUG
 
 static int
-not_equal_tm (a, b)
-     struct tm *a;
-     struct tm *b;
+not_equal_tm (const struct tm *a, const struct tm *b)
 {
   return ((a->tm_sec ^ b->tm_sec)
          | (a->tm_min ^ b->tm_min)
@@ -432,14 +611,12 @@ not_equal_tm (a, b)
          | (a->tm_mday ^ b->tm_mday)
          | (a->tm_mon ^ b->tm_mon)
          | (a->tm_year ^ b->tm_year)
-         | (a->tm_mday ^ b->tm_mday)
          | (a->tm_yday ^ b->tm_yday)
-         | (a->tm_isdst ^ b->tm_isdst));
+         | isdst_differ (a->tm_isdst, b->tm_isdst));
 }
 
 static void
-print_tm (tp)
-     struct tm *tp;
+print_tm (const struct tm *tp)
 {
   if (tp)
     printf ("%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d yday %03d wday %d isdst %d",
@@ -451,19 +628,15 @@ print_tm (tp)
 }
 
 static int
-check_result (tk, tmk, tl, lt)
-     time_t tk;
-     struct tm tmk;
-     time_t tl;
-     struct tm *lt;
+check_result (time_t tk, struct tm tmk, time_t tl, const struct tm *lt)
 {
   if (tk != tl || !lt || not_equal_tm (&tmk, lt))
     {
       printf ("mktime (");
-      print_tm (&tmk);
-      printf (")\nyields (");
       print_tm (lt);
-      printf (") == %ld, should be %ld\n", (long) tl, (long) tk);
+      printf (")\nyields (");
+      print_tm (&tmk);
+      printf (") == %ld, should be %ld\n", (long int) tk, (long int) tl);
       return 1;
     }
 
@@ -471,14 +644,12 @@ check_result (tk, tmk, tl, lt)
 }
 
 int
-main (argc, argv)
-     int argc;
-     char **argv;
+main (int argc, char **argv)
 {
   int status = 0;
   struct tm tm, tmk, tml;
   struct tm *lt;
-  time_t tk, tl;
+  time_t tk, tl, tl1;
   char trailer;
 
   if ((argc == 3 || argc == 4)
@@ -500,7 +671,7 @@ main (argc, argv)
          tml = *lt;
          lt = &tml;
        }
-      printf ("mktime returns %ld == ", (long) tl);
+      printf ("mktime returns %ld == ", (long int) tl);
       print_tm (&tmk);
       printf ("\n");
       status = check_result (tl, tmk, tl, lt);
@@ -512,23 +683,26 @@ main (argc, argv)
       time_t to = atol (argv[3]);
 
       if (argc == 4)
-       for (tl = from; tl <= to; tl += by)
+       for (tl = from; by < 0 ? to <= tl : tl <= to; tl = tl1)
          {
            lt = localtime (&tl);
            if (lt)
              {
                tmk = tml = *lt;
                tk = mktime (&tmk);
-               status |= check_result (tk, tmk, tl, tml);
+               status |= check_result (tk, tmk, tl, &tml);
              }
            else
              {
-               printf ("localtime (%ld) yields 0\n", (long) tl);
+               printf ("localtime (%ld) yields 0\n", (long int) tl);
                status = 1;
              }
+           tl1 = tl + by;
+           if ((tl1 < tl) != (by < 0))
+             break;
          }
       else
-       for (tl = from; tl <= to; tl += by)
+       for (tl = from; by < 0 ? to <= tl : tl <= to; tl = tl1)
          {
            /* Null benchmark.  */
            lt = localtime (&tl);
@@ -536,13 +710,16 @@ main (argc, argv)
              {
                tmk = tml = *lt;
                tk = tl;
-               status |= check_result (tk, tmk, tl, tml);
+               status |= check_result (tk, tmk, tl, &tml);
              }
            else
              {
-               printf ("localtime (%ld) yields 0\n", (long) tl);
+               printf ("localtime (%ld) yields 0\n", (long int) tl);
                status = 1;
              }
+           tl1 = tl + by;
+           if ((tl1 < tl) != (by < 0))
+             break;
          }
     }
   else
@@ -559,6 +736,6 @@ main (argc, argv)
 \f
 /*
 Local Variables:
-compile-command: "gcc -DDEBUG -D__EXTENSIONS__ -DHAVE_LIMITS_H -DHAVE_LOCALTIME_R -DSTDC_HEADERS -Wall -W -O -g mktime.c -o mktime"
+compile-command: "gcc -DDEBUG -I. -Wall -W -O2 -g mktime.c -o mktime"
 End:
 */