]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/locking/mutex.c
locking/mutex: Introduce ww_mutex_set_context_slowpath()
[karo-tx-linux.git] / kernel / locking / mutex.c
1 /*
2  * kernel/locking/mutex.c
3  *
4  * Mutexes: blocking mutual exclusion locks
5  *
6  * Started by Ingo Molnar:
7  *
8  *  Copyright (C) 2004, 2005, 2006 Red Hat, Inc., Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
9  *
10  * Many thanks to Arjan van de Ven, Thomas Gleixner, Steven Rostedt and
11  * David Howells for suggestions and improvements.
12  *
13  *  - Adaptive spinning for mutexes by Peter Zijlstra. (Ported to mainline
14  *    from the -rt tree, where it was originally implemented for rtmutexes
15  *    by Steven Rostedt, based on work by Gregory Haskins, Peter Morreale
16  *    and Sven Dietrich.
17  *
18  * Also see Documentation/locking/mutex-design.txt.
19  */
20 #include <linux/mutex.h>
21 #include <linux/ww_mutex.h>
22 #include <linux/sched.h>
23 #include <linux/sched/rt.h>
24 #include <linux/export.h>
25 #include <linux/spinlock.h>
26 #include <linux/interrupt.h>
27 #include <linux/debug_locks.h>
28 #include "mcs_spinlock.h"
29
30 /*
31  * In the DEBUG case we are using the "NULL fastpath" for mutexes,
32  * which forces all calls into the slowpath:
33  */
34 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
35 # include "mutex-debug.h"
36 # include <asm-generic/mutex-null.h>
37 /*
38  * Must be 0 for the debug case so we do not do the unlock outside of the
39  * wait_lock region. debug_mutex_unlock() will do the actual unlock in this
40  * case.
41  */
42 # undef __mutex_slowpath_needs_to_unlock
43 # define  __mutex_slowpath_needs_to_unlock()    0
44 #else
45 # include "mutex.h"
46 # include <asm/mutex.h>
47 #endif
48
49 void
50 __mutex_init(struct mutex *lock, const char *name, struct lock_class_key *key)
51 {
52         atomic_set(&lock->count, 1);
53         spin_lock_init(&lock->wait_lock);
54         INIT_LIST_HEAD(&lock->wait_list);
55         mutex_clear_owner(lock);
56 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
57         osq_lock_init(&lock->osq);
58 #endif
59
60         debug_mutex_init(lock, name, key);
61 }
62
63 EXPORT_SYMBOL(__mutex_init);
64
65 #ifndef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
66 /*
67  * We split the mutex lock/unlock logic into separate fastpath and
68  * slowpath functions, to reduce the register pressure on the fastpath.
69  * We also put the fastpath first in the kernel image, to make sure the
70  * branch is predicted by the CPU as default-untaken.
71  */
72 __visible void __sched __mutex_lock_slowpath(atomic_t *lock_count);
73
74 /**
75  * mutex_lock - acquire the mutex
76  * @lock: the mutex to be acquired
77  *
78  * Lock the mutex exclusively for this task. If the mutex is not
79  * available right now, it will sleep until it can get it.
80  *
81  * The mutex must later on be released by the same task that
82  * acquired it. Recursive locking is not allowed. The task
83  * may not exit without first unlocking the mutex. Also, kernel
84  * memory where the mutex resides mutex must not be freed with
85  * the mutex still locked. The mutex must first be initialized
86  * (or statically defined) before it can be locked. memset()-ing
87  * the mutex to 0 is not allowed.
88  *
89  * ( The CONFIG_DEBUG_MUTEXES .config option turns on debugging
90  *   checks that will enforce the restrictions and will also do
91  *   deadlock debugging. )
92  *
93  * This function is similar to (but not equivalent to) down().
94  */
95 void __sched mutex_lock(struct mutex *lock)
96 {
97         might_sleep();
98         /*
99          * The locking fastpath is the 1->0 transition from
100          * 'unlocked' into 'locked' state.
101          */
102         __mutex_fastpath_lock(&lock->count, __mutex_lock_slowpath);
103         mutex_set_owner(lock);
104 }
105
106 EXPORT_SYMBOL(mutex_lock);
107 #endif
108
109 static __always_inline void ww_mutex_lock_acquired(struct ww_mutex *ww,
110                                                    struct ww_acquire_ctx *ww_ctx)
111 {
112 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
113         /*
114          * If this WARN_ON triggers, you used ww_mutex_lock to acquire,
115          * but released with a normal mutex_unlock in this call.
116          *
117          * This should never happen, always use ww_mutex_unlock.
118          */
119         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww->ctx);
120
121         /*
122          * Not quite done after calling ww_acquire_done() ?
123          */
124         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww_ctx->done_acquire);
125
126         if (ww_ctx->contending_lock) {
127                 /*
128                  * After -EDEADLK you tried to
129                  * acquire a different ww_mutex? Bad!
130                  */
131                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww_ctx->contending_lock != ww);
132
133                 /*
134                  * You called ww_mutex_lock after receiving -EDEADLK,
135                  * but 'forgot' to unlock everything else first?
136                  */
137                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww_ctx->acquired > 0);
138                 ww_ctx->contending_lock = NULL;
139         }
140
141         /*
142          * Naughty, using a different class will lead to undefined behavior!
143          */
144         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww_ctx->ww_class != ww->ww_class);
145 #endif
146         ww_ctx->acquired++;
147 }
148
149 /*
150  * After acquiring lock with fastpath or when we lost out in contested
151  * slowpath, set ctx and wake up any waiters so they can recheck.
152  *
153  * This function is never called when CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is set,
154  * as the fastpath and opportunistic spinning are disabled in that case.
155  */
156 static __always_inline void
157 ww_mutex_set_context_fastpath(struct ww_mutex *lock,
158                                struct ww_acquire_ctx *ctx)
159 {
160         unsigned long flags;
161         struct mutex_waiter *cur;
162
163         ww_mutex_lock_acquired(lock, ctx);
164
165         lock->ctx = ctx;
166
167         /*
168          * The lock->ctx update should be visible on all cores before
169          * the atomic read is done, otherwise contended waiters might be
170          * missed. The contended waiters will either see ww_ctx == NULL
171          * and keep spinning, or it will acquire wait_lock, add itself
172          * to waiter list and sleep.
173          */
174         smp_mb(); /* ^^^ */
175
176         /*
177          * Check if lock is contended, if not there is nobody to wake up
178          */
179         if (likely(atomic_read(&lock->base.count) == 0))
180                 return;
181
182         /*
183          * Uh oh, we raced in fastpath, wake up everyone in this case,
184          * so they can see the new lock->ctx.
185          */
186         spin_lock_mutex(&lock->base.wait_lock, flags);
187         list_for_each_entry(cur, &lock->base.wait_list, list) {
188                 debug_mutex_wake_waiter(&lock->base, cur);
189                 wake_up_process(cur->task);
190         }
191         spin_unlock_mutex(&lock->base.wait_lock, flags);
192 }
193
194 /*
195  * After acquiring lock in the slowpath set ctx and wake up any
196  * waiters so they can recheck.
197  *
198  * Callers must hold the mutex wait_lock.
199  */
200 static __always_inline void
201 ww_mutex_set_context_slowpath(struct ww_mutex *lock,
202                               struct ww_acquire_ctx *ctx)
203 {
204         struct mutex_waiter *cur;
205
206         ww_mutex_lock_acquired(lock, ctx);
207         lock->ctx = ctx;
208
209         /*
210          * Give any possible sleeping processes the chance to wake up,
211          * so they can recheck if they have to back off.
212          */
213         list_for_each_entry(cur, &lock->base.wait_list, list) {
214                 debug_mutex_wake_waiter(&lock->base, cur);
215                 wake_up_process(cur->task);
216         }
217 }
218
219 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
220 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
221 {
222         if (lock->owner != owner)
223                 return false;
224
225         /*
226          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
227          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
228          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
229          * ensures the memory stays valid.
230          */
231         barrier();
232
233         return owner->on_cpu;
234 }
235
236 /*
237  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
238  * access and not reliable.
239  */
240 static noinline
241 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
242 {
243         rcu_read_lock();
244         while (owner_running(lock, owner)) {
245                 if (need_resched())
246                         break;
247
248                 cpu_relax_lowlatency();
249         }
250         rcu_read_unlock();
251
252         /*
253          * We break out the loop above on need_resched() and when the
254          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
255          * success only when lock->owner is NULL.
256          */
257         return lock->owner == NULL;
258 }
259
260 /*
261  * Initial check for entering the mutex spinning loop
262  */
263 static inline int mutex_can_spin_on_owner(struct mutex *lock)
264 {
265         struct task_struct *owner;
266         int retval = 1;
267
268         if (need_resched())
269                 return 0;
270
271         rcu_read_lock();
272         owner = ACCESS_ONCE(lock->owner);
273         if (owner)
274                 retval = owner->on_cpu;
275         rcu_read_unlock();
276         /*
277          * if lock->owner is not set, the mutex owner may have just acquired
278          * it and not set the owner yet or the mutex has been released.
279          */
280         return retval;
281 }
282
283 /*
284  * Atomically try to take the lock when it is available
285  */
286 static inline bool mutex_try_to_acquire(struct mutex *lock)
287 {
288         return !mutex_is_locked(lock) &&
289                 (atomic_cmpxchg(&lock->count, 1, 0) == 1);
290 }
291
292 /*
293  * Optimistic spinning.
294  *
295  * We try to spin for acquisition when we find that the lock owner
296  * is currently running on a (different) CPU and while we don't
297  * need to reschedule. The rationale is that if the lock owner is
298  * running, it is likely to release the lock soon.
299  *
300  * Since this needs the lock owner, and this mutex implementation
301  * doesn't track the owner atomically in the lock field, we need to
302  * track it non-atomically.
303  *
304  * We can't do this for DEBUG_MUTEXES because that relies on wait_lock
305  * to serialize everything.
306  *
307  * The mutex spinners are queued up using MCS lock so that only one
308  * spinner can compete for the mutex. However, if mutex spinning isn't
309  * going to happen, there is no point in going through the lock/unlock
310  * overhead.
311  *
312  * Returns true when the lock was taken, otherwise false, indicating
313  * that we need to jump to the slowpath and sleep.
314  */
315 static bool mutex_optimistic_spin(struct mutex *lock,
316                                   struct ww_acquire_ctx *ww_ctx, const bool use_ww_ctx)
317 {
318         struct task_struct *task = current;
319
320         if (!mutex_can_spin_on_owner(lock))
321                 goto done;
322
323         /*
324          * In order to avoid a stampede of mutex spinners trying to
325          * acquire the mutex all at once, the spinners need to take a
326          * MCS (queued) lock first before spinning on the owner field.
327          */
328         if (!osq_lock(&lock->osq))
329                 goto done;
330
331         while (true) {
332                 struct task_struct *owner;
333
334                 if (use_ww_ctx && ww_ctx->acquired > 0) {
335                         struct ww_mutex *ww;
336
337                         ww = container_of(lock, struct ww_mutex, base);
338                         /*
339                          * If ww->ctx is set the contents are undefined, only
340                          * by acquiring wait_lock there is a guarantee that
341                          * they are not invalid when reading.
342                          *
343                          * As such, when deadlock detection needs to be
344                          * performed the optimistic spinning cannot be done.
345                          */
346                         if (ACCESS_ONCE(ww->ctx))
347                                 break;
348                 }
349
350                 /*
351                  * If there's an owner, wait for it to either
352                  * release the lock or go to sleep.
353                  */
354                 owner = ACCESS_ONCE(lock->owner);
355                 if (owner && !mutex_spin_on_owner(lock, owner))
356                         break;
357
358                 /* Try to acquire the mutex if it is unlocked. */
359                 if (mutex_try_to_acquire(lock)) {
360                         lock_acquired(&lock->dep_map, ip);
361
362                         if (use_ww_ctx) {
363                                 struct ww_mutex *ww;
364                                 ww = container_of(lock, struct ww_mutex, base);
365
366                                 ww_mutex_set_context_fastpath(ww, ww_ctx);
367                         }
368
369                         mutex_set_owner(lock);
370                         osq_unlock(&lock->osq);
371                         return true;
372                 }
373
374                 /*
375                  * When there's no owner, we might have preempted between the
376                  * owner acquiring the lock and setting the owner field. If
377                  * we're an RT task that will live-lock because we won't let
378                  * the owner complete.
379                  */
380                 if (!owner && (need_resched() || rt_task(task)))
381                         break;
382
383                 /*
384                  * The cpu_relax() call is a compiler barrier which forces
385                  * everything in this loop to be re-loaded. We don't need
386                  * memory barriers as we'll eventually observe the right
387                  * values at the cost of a few extra spins.
388                  */
389                 cpu_relax_lowlatency();
390         }
391
392         osq_unlock(&lock->osq);
393 done:
394         /*
395          * If we fell out of the spin path because of need_resched(),
396          * reschedule now, before we try-lock the mutex. This avoids getting
397          * scheduled out right after we obtained the mutex.
398          */
399         if (need_resched()) {
400                 /*
401                  * We _should_ have TASK_RUNNING here, but just in case
402                  * we do not, make it so, otherwise we might get stuck.
403                  */
404                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
405                 schedule_preempt_disabled();
406         }
407
408         return false;
409 }
410 #else
411 static bool mutex_optimistic_spin(struct mutex *lock,
412                                   struct ww_acquire_ctx *ww_ctx, const bool use_ww_ctx)
413 {
414         return false;
415 }
416 #endif
417
418 __visible __used noinline
419 void __sched __mutex_unlock_slowpath(atomic_t *lock_count);
420
421 /**
422  * mutex_unlock - release the mutex
423  * @lock: the mutex to be released
424  *
425  * Unlock a mutex that has been locked by this task previously.
426  *
427  * This function must not be used in interrupt context. Unlocking
428  * of a not locked mutex is not allowed.
429  *
430  * This function is similar to (but not equivalent to) up().
431  */
432 void __sched mutex_unlock(struct mutex *lock)
433 {
434         /*
435          * The unlocking fastpath is the 0->1 transition from 'locked'
436          * into 'unlocked' state:
437          */
438 #ifndef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
439         /*
440          * When debugging is enabled we must not clear the owner before time,
441          * the slow path will always be taken, and that clears the owner field
442          * after verifying that it was indeed current.
443          */
444         mutex_clear_owner(lock);
445 #endif
446         __mutex_fastpath_unlock(&lock->count, __mutex_unlock_slowpath);
447 }
448
449 EXPORT_SYMBOL(mutex_unlock);
450
451 /**
452  * ww_mutex_unlock - release the w/w mutex
453  * @lock: the mutex to be released
454  *
455  * Unlock a mutex that has been locked by this task previously with any of the
456  * ww_mutex_lock* functions (with or without an acquire context). It is
457  * forbidden to release the locks after releasing the acquire context.
458  *
459  * This function must not be used in interrupt context. Unlocking
460  * of a unlocked mutex is not allowed.
461  */
462 void __sched ww_mutex_unlock(struct ww_mutex *lock)
463 {
464         /*
465          * The unlocking fastpath is the 0->1 transition from 'locked'
466          * into 'unlocked' state:
467          */
468         if (lock->ctx) {
469 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
470                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(!lock->ctx->acquired);
471 #endif
472                 if (lock->ctx->acquired > 0)
473                         lock->ctx->acquired--;
474                 lock->ctx = NULL;
475         }
476
477 #ifndef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
478         /*
479          * When debugging is enabled we must not clear the owner before time,
480          * the slow path will always be taken, and that clears the owner field
481          * after verifying that it was indeed current.
482          */
483         mutex_clear_owner(&lock->base);
484 #endif
485         __mutex_fastpath_unlock(&lock->base.count, __mutex_unlock_slowpath);
486 }
487 EXPORT_SYMBOL(ww_mutex_unlock);
488
489 static inline int __sched
490 __ww_mutex_lock_check_stamp(struct mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
491 {
492         struct ww_mutex *ww = container_of(lock, struct ww_mutex, base);
493         struct ww_acquire_ctx *hold_ctx = ACCESS_ONCE(ww->ctx);
494
495         if (!hold_ctx)
496                 return 0;
497
498         if (unlikely(ctx == hold_ctx))
499                 return -EALREADY;
500
501         if (ctx->stamp - hold_ctx->stamp <= LONG_MAX &&
502             (ctx->stamp != hold_ctx->stamp || ctx > hold_ctx)) {
503 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
504                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ctx->contending_lock);
505                 ctx->contending_lock = ww;
506 #endif
507                 return -EDEADLK;
508         }
509
510         return 0;
511 }
512
513 /*
514  * Lock a mutex (possibly interruptible), slowpath:
515  */
516 static __always_inline int __sched
517 __mutex_lock_common(struct mutex *lock, long state, unsigned int subclass,
518                     struct lockdep_map *nest_lock, unsigned long ip,
519                     struct ww_acquire_ctx *ww_ctx, const bool use_ww_ctx)
520 {
521         struct task_struct *task = current;
522         struct mutex_waiter waiter;
523         unsigned long flags;
524         int ret;
525
526         preempt_disable();
527         mutex_acquire_nest(&lock->dep_map, subclass, 0, nest_lock, ip);
528
529         if (mutex_optimistic_spin(lock, ww_ctx, use_ww_ctx)) {
530                 /* got the lock, yay! */
531                 preempt_enable();
532                 return 0;
533         }
534
535         spin_lock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
536
537         /*
538          * Once more, try to acquire the lock. Only try-lock the mutex if
539          * it is unlocked to reduce unnecessary xchg() operations.
540          */
541         if (!mutex_is_locked(lock) && (atomic_xchg(&lock->count, 0) == 1))
542                 goto skip_wait;
543
544         debug_mutex_lock_common(lock, &waiter);
545         debug_mutex_add_waiter(lock, &waiter, task_thread_info(task));
546
547         /* add waiting tasks to the end of the waitqueue (FIFO): */
548         list_add_tail(&waiter.list, &lock->wait_list);
549         waiter.task = task;
550
551         lock_contended(&lock->dep_map, ip);
552
553         for (;;) {
554                 /*
555                  * Lets try to take the lock again - this is needed even if
556                  * we get here for the first time (shortly after failing to
557                  * acquire the lock), to make sure that we get a wakeup once
558                  * it's unlocked. Later on, if we sleep, this is the
559                  * operation that gives us the lock. We xchg it to -1, so
560                  * that when we release the lock, we properly wake up the
561                  * other waiters. We only attempt the xchg if the count is
562                  * non-negative in order to avoid unnecessary xchg operations:
563                  */
564                 if (atomic_read(&lock->count) >= 0 &&
565                     (atomic_xchg(&lock->count, -1) == 1))
566                         break;
567
568                 /*
569                  * got a signal? (This code gets eliminated in the
570                  * TASK_UNINTERRUPTIBLE case.)
571                  */
572                 if (unlikely(signal_pending_state(state, task))) {
573                         ret = -EINTR;
574                         goto err;
575                 }
576
577                 if (use_ww_ctx && ww_ctx->acquired > 0) {
578                         ret = __ww_mutex_lock_check_stamp(lock, ww_ctx);
579                         if (ret)
580                                 goto err;
581                 }
582
583                 __set_task_state(task, state);
584
585                 /* didn't get the lock, go to sleep: */
586                 spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
587                 schedule_preempt_disabled();
588                 spin_lock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
589         }
590         mutex_remove_waiter(lock, &waiter, current_thread_info());
591         /* set it to 0 if there are no waiters left: */
592         if (likely(list_empty(&lock->wait_list)))
593                 atomic_set(&lock->count, 0);
594         debug_mutex_free_waiter(&waiter);
595
596 skip_wait:
597         /* got the lock - cleanup and rejoice! */
598         lock_acquired(&lock->dep_map, ip);
599         mutex_set_owner(lock);
600
601         if (use_ww_ctx) {
602                 struct ww_mutex *ww = container_of(lock, struct ww_mutex, base);
603                 ww_mutex_set_context_slowpath(ww, ww_ctx);
604         }
605
606         spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
607         preempt_enable();
608         return 0;
609
610 err:
611         mutex_remove_waiter(lock, &waiter, task_thread_info(task));
612         spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
613         debug_mutex_free_waiter(&waiter);
614         mutex_release(&lock->dep_map, 1, ip);
615         preempt_enable();
616         return ret;
617 }
618
619 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
620 void __sched
621 mutex_lock_nested(struct mutex *lock, unsigned int subclass)
622 {
623         might_sleep();
624         __mutex_lock_common(lock, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
625                             subclass, NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
626 }
627
628 EXPORT_SYMBOL_GPL(mutex_lock_nested);
629
630 void __sched
631 _mutex_lock_nest_lock(struct mutex *lock, struct lockdep_map *nest)
632 {
633         might_sleep();
634         __mutex_lock_common(lock, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
635                             0, nest, _RET_IP_, NULL, 0);
636 }
637
638 EXPORT_SYMBOL_GPL(_mutex_lock_nest_lock);
639
640 int __sched
641 mutex_lock_killable_nested(struct mutex *lock, unsigned int subclass)
642 {
643         might_sleep();
644         return __mutex_lock_common(lock, TASK_KILLABLE,
645                                    subclass, NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
646 }
647 EXPORT_SYMBOL_GPL(mutex_lock_killable_nested);
648
649 int __sched
650 mutex_lock_interruptible_nested(struct mutex *lock, unsigned int subclass)
651 {
652         might_sleep();
653         return __mutex_lock_common(lock, TASK_INTERRUPTIBLE,
654                                    subclass, NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
655 }
656
657 EXPORT_SYMBOL_GPL(mutex_lock_interruptible_nested);
658
659 static inline int
660 ww_mutex_deadlock_injection(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
661 {
662 #ifdef CONFIG_DEBUG_WW_MUTEX_SLOWPATH
663         unsigned tmp;
664
665         if (ctx->deadlock_inject_countdown-- == 0) {
666                 tmp = ctx->deadlock_inject_interval;
667                 if (tmp > UINT_MAX/4)
668                         tmp = UINT_MAX;
669                 else
670                         tmp = tmp*2 + tmp + tmp/2;
671
672                 ctx->deadlock_inject_interval = tmp;
673                 ctx->deadlock_inject_countdown = tmp;
674                 ctx->contending_lock = lock;
675
676                 ww_mutex_unlock(lock);
677
678                 return -EDEADLK;
679         }
680 #endif
681
682         return 0;
683 }
684
685 int __sched
686 __ww_mutex_lock(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
687 {
688         int ret;
689
690         might_sleep();
691         ret =  __mutex_lock_common(&lock->base, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
692                                    0, &ctx->dep_map, _RET_IP_, ctx, 1);
693         if (!ret && ctx->acquired > 1)
694                 return ww_mutex_deadlock_injection(lock, ctx);
695
696         return ret;
697 }
698 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ww_mutex_lock);
699
700 int __sched
701 __ww_mutex_lock_interruptible(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
702 {
703         int ret;
704
705         might_sleep();
706         ret = __mutex_lock_common(&lock->base, TASK_INTERRUPTIBLE,
707                                   0, &ctx->dep_map, _RET_IP_, ctx, 1);
708
709         if (!ret && ctx->acquired > 1)
710                 return ww_mutex_deadlock_injection(lock, ctx);
711
712         return ret;
713 }
714 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ww_mutex_lock_interruptible);
715
716 #endif
717
718 /*
719  * Release the lock, slowpath:
720  */
721 static inline void
722 __mutex_unlock_common_slowpath(struct mutex *lock, int nested)
723 {
724         unsigned long flags;
725
726         /*
727          * As a performance measurement, release the lock before doing other
728          * wakeup related duties to follow. This allows other tasks to acquire
729          * the lock sooner, while still handling cleanups in past unlock calls.
730          * This can be done as we do not enforce strict equivalence between the
731          * mutex counter and wait_list.
732          *
733          *
734          * Some architectures leave the lock unlocked in the fastpath failure
735          * case, others need to leave it locked. In the later case we have to
736          * unlock it here - as the lock counter is currently 0 or negative.
737          */
738         if (__mutex_slowpath_needs_to_unlock())
739                 atomic_set(&lock->count, 1);
740
741         spin_lock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
742         mutex_release(&lock->dep_map, nested, _RET_IP_);
743         debug_mutex_unlock(lock);
744
745         if (!list_empty(&lock->wait_list)) {
746                 /* get the first entry from the wait-list: */
747                 struct mutex_waiter *waiter =
748                                 list_entry(lock->wait_list.next,
749                                            struct mutex_waiter, list);
750
751                 debug_mutex_wake_waiter(lock, waiter);
752
753                 wake_up_process(waiter->task);
754         }
755
756         spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
757 }
758
759 /*
760  * Release the lock, slowpath:
761  */
762 __visible void
763 __mutex_unlock_slowpath(atomic_t *lock_count)
764 {
765         struct mutex *lock = container_of(lock_count, struct mutex, count);
766
767         __mutex_unlock_common_slowpath(lock, 1);
768 }
769
770 #ifndef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
771 /*
772  * Here come the less common (and hence less performance-critical) APIs:
773  * mutex_lock_interruptible() and mutex_trylock().
774  */
775 static noinline int __sched
776 __mutex_lock_killable_slowpath(struct mutex *lock);
777
778 static noinline int __sched
779 __mutex_lock_interruptible_slowpath(struct mutex *lock);
780
781 /**
782  * mutex_lock_interruptible - acquire the mutex, interruptible
783  * @lock: the mutex to be acquired
784  *
785  * Lock the mutex like mutex_lock(), and return 0 if the mutex has
786  * been acquired or sleep until the mutex becomes available. If a
787  * signal arrives while waiting for the lock then this function
788  * returns -EINTR.
789  *
790  * This function is similar to (but not equivalent to) down_interruptible().
791  */
792 int __sched mutex_lock_interruptible(struct mutex *lock)
793 {
794         int ret;
795
796         might_sleep();
797         ret =  __mutex_fastpath_lock_retval(&lock->count);
798         if (likely(!ret)) {
799                 mutex_set_owner(lock);
800                 return 0;
801         } else
802                 return __mutex_lock_interruptible_slowpath(lock);
803 }
804
805 EXPORT_SYMBOL(mutex_lock_interruptible);
806
807 int __sched mutex_lock_killable(struct mutex *lock)
808 {
809         int ret;
810
811         might_sleep();
812         ret = __mutex_fastpath_lock_retval(&lock->count);
813         if (likely(!ret)) {
814                 mutex_set_owner(lock);
815                 return 0;
816         } else
817                 return __mutex_lock_killable_slowpath(lock);
818 }
819 EXPORT_SYMBOL(mutex_lock_killable);
820
821 __visible void __sched
822 __mutex_lock_slowpath(atomic_t *lock_count)
823 {
824         struct mutex *lock = container_of(lock_count, struct mutex, count);
825
826         __mutex_lock_common(lock, TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0,
827                             NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
828 }
829
830 static noinline int __sched
831 __mutex_lock_killable_slowpath(struct mutex *lock)
832 {
833         return __mutex_lock_common(lock, TASK_KILLABLE, 0,
834                                    NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
835 }
836
837 static noinline int __sched
838 __mutex_lock_interruptible_slowpath(struct mutex *lock)
839 {
840         return __mutex_lock_common(lock, TASK_INTERRUPTIBLE, 0,
841                                    NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
842 }
843
844 static noinline int __sched
845 __ww_mutex_lock_slowpath(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
846 {
847         return __mutex_lock_common(&lock->base, TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0,
848                                    NULL, _RET_IP_, ctx, 1);
849 }
850
851 static noinline int __sched
852 __ww_mutex_lock_interruptible_slowpath(struct ww_mutex *lock,
853                                             struct ww_acquire_ctx *ctx)
854 {
855         return __mutex_lock_common(&lock->base, TASK_INTERRUPTIBLE, 0,
856                                    NULL, _RET_IP_, ctx, 1);
857 }
858
859 #endif
860
861 /*
862  * Spinlock based trylock, we take the spinlock and check whether we
863  * can get the lock:
864  */
865 static inline int __mutex_trylock_slowpath(atomic_t *lock_count)
866 {
867         struct mutex *lock = container_of(lock_count, struct mutex, count);
868         unsigned long flags;
869         int prev;
870
871         /* No need to trylock if the mutex is locked. */
872         if (mutex_is_locked(lock))
873                 return 0;
874
875         spin_lock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
876
877         prev = atomic_xchg(&lock->count, -1);
878         if (likely(prev == 1)) {
879                 mutex_set_owner(lock);
880                 mutex_acquire(&lock->dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
881         }
882
883         /* Set it back to 0 if there are no waiters: */
884         if (likely(list_empty(&lock->wait_list)))
885                 atomic_set(&lock->count, 0);
886
887         spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
888
889         return prev == 1;
890 }
891
892 /**
893  * mutex_trylock - try to acquire the mutex, without waiting
894  * @lock: the mutex to be acquired
895  *
896  * Try to acquire the mutex atomically. Returns 1 if the mutex
897  * has been acquired successfully, and 0 on contention.
898  *
899  * NOTE: this function follows the spin_trylock() convention, so
900  * it is negated from the down_trylock() return values! Be careful
901  * about this when converting semaphore users to mutexes.
902  *
903  * This function must not be used in interrupt context. The
904  * mutex must be released by the same task that acquired it.
905  */
906 int __sched mutex_trylock(struct mutex *lock)
907 {
908         int ret;
909
910         ret = __mutex_fastpath_trylock(&lock->count, __mutex_trylock_slowpath);
911         if (ret)
912                 mutex_set_owner(lock);
913
914         return ret;
915 }
916 EXPORT_SYMBOL(mutex_trylock);
917
918 #ifndef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
919 int __sched
920 __ww_mutex_lock(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
921 {
922         int ret;
923
924         might_sleep();
925
926         ret = __mutex_fastpath_lock_retval(&lock->base.count);
927
928         if (likely(!ret)) {
929                 ww_mutex_set_context_fastpath(lock, ctx);
930                 mutex_set_owner(&lock->base);
931         } else
932                 ret = __ww_mutex_lock_slowpath(lock, ctx);
933         return ret;
934 }
935 EXPORT_SYMBOL(__ww_mutex_lock);
936
937 int __sched
938 __ww_mutex_lock_interruptible(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
939 {
940         int ret;
941
942         might_sleep();
943
944         ret = __mutex_fastpath_lock_retval(&lock->base.count);
945
946         if (likely(!ret)) {
947                 ww_mutex_set_context_fastpath(lock, ctx);
948                 mutex_set_owner(&lock->base);
949         } else
950                 ret = __ww_mutex_lock_interruptible_slowpath(lock, ctx);
951         return ret;
952 }
953 EXPORT_SYMBOL(__ww_mutex_lock_interruptible);
954
955 #endif
956
957 /**
958  * atomic_dec_and_mutex_lock - return holding mutex if we dec to 0
959  * @cnt: the atomic which we are to dec
960  * @lock: the mutex to return holding if we dec to 0
961  *
962  * return true and hold lock if we dec to 0, return false otherwise
963  */
964 int atomic_dec_and_mutex_lock(atomic_t *cnt, struct mutex *lock)
965 {
966         /* dec if we can't possibly hit 0 */
967         if (atomic_add_unless(cnt, -1, 1))
968                 return 0;
969         /* we might hit 0, so take the lock */
970         mutex_lock(lock);
971         if (!atomic_dec_and_test(cnt)) {
972                 /* when we actually did the dec, we didn't hit 0 */
973                 mutex_unlock(lock);
974                 return 0;
975         }
976         /* we hit 0, and we hold the lock */
977         return 1;
978 }
979 EXPORT_SYMBOL(atomic_dec_and_mutex_lock);