]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blobdiff - kernel/semaphore.c
Generic semaphore implementation
[karo-tx-linux.git] / kernel / semaphore.c
diff --git a/kernel/semaphore.c b/kernel/semaphore.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d5a7270
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,187 @@
+/*
+ * Copyright (c) 2008 Intel Corporation
+ * Author: Matthew Wilcox <willy@linux.intel.com>
+ *
+ * Distributed under the terms of the GNU GPL, version 2
+ */
+
+#include <linux/compiler.h>
+#include <linux/kernel.h>
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/sched.h>
+#include <linux/semaphore.h>
+#include <linux/spinlock.h>
+
+/*
+ * Some notes on the implementation:
+ *
+ * down_trylock() and up() can be called from interrupt context.
+ * So we have to disable interrupts when taking the lock.
+ *
+ * The ->count variable, if positive, defines how many more tasks can
+ * acquire the semaphore.  If negative, it represents how many tasks are
+ * waiting on the semaphore (*).  If zero, no tasks are waiting, and no more
+ * tasks can acquire the semaphore.
+ *
+ * (*) Except for the window between one task calling up() and the task
+ * sleeping in a __down_common() waking up.  In order to avoid a third task
+ * coming in and stealing the second task's wakeup, we leave the ->count
+ * negative.  If we have a more complex situation, the ->count may become
+ * zero or negative (eg a semaphore with count = 2, three tasks attempt to
+ * acquire it, one sleeps, two finish and call up(), the second task to call
+ * up() notices that the list is empty and just increments count).
+ */
+
+static noinline void __down(struct semaphore *sem);
+static noinline int __down_interruptible(struct semaphore *sem);
+static noinline void __up(struct semaphore *sem);
+
+void down(struct semaphore *sem)
+{
+       unsigned long flags;
+
+       spin_lock_irqsave(&sem->lock, flags);
+       if (unlikely(sem->count-- <= 0))
+               __down(sem);
+       spin_unlock_irqrestore(&sem->lock, flags);
+}
+EXPORT_SYMBOL(down);
+
+int down_interruptible(struct semaphore *sem)
+{
+       unsigned long flags;
+       int result = 0;
+
+       spin_lock_irqsave(&sem->lock, flags);
+       if (unlikely(sem->count-- <= 0))
+               result = __down_interruptible(sem);
+       spin_unlock_irqrestore(&sem->lock, flags);
+
+       return result;
+}
+EXPORT_SYMBOL(down_interruptible);
+
+/**
+ * down_trylock - try to acquire the semaphore, without waiting
+ * @sem: the semaphore to be acquired
+ *
+ * Try to acquire the semaphore atomically.  Returns 0 if the mutex has
+ * been acquired successfully and 1 if it is contended.
+ *
+ * NOTE: This return value is inverted from both spin_trylock and
+ * mutex_trylock!  Be careful about this when converting code.
+ *
+ * Unlike mutex_trylock, this function can be used from interrupt context,
+ * and the semaphore can be released by any task or interrupt.
+ */
+int down_trylock(struct semaphore *sem)
+{
+       unsigned long flags;
+       int count;
+
+       spin_lock_irqsave(&sem->lock, flags);
+       count = sem->count - 1;
+       if (likely(count >= 0))
+               sem->count = count;
+       spin_unlock_irqrestore(&sem->lock, flags);
+
+       return (count < 0);
+}
+EXPORT_SYMBOL(down_trylock);
+
+void up(struct semaphore *sem)
+{
+       unsigned long flags;
+
+       spin_lock_irqsave(&sem->lock, flags);
+       if (likely(sem->count >= 0))
+               sem->count++;
+       else
+               __up(sem);
+       spin_unlock_irqrestore(&sem->lock, flags);
+}
+EXPORT_SYMBOL(up);
+
+/* Functions for the contended case */
+
+struct semaphore_waiter {
+       struct list_head list;
+       struct task_struct *task;
+       int up;
+};
+
+/*
+ * Wake up a process waiting on a semaphore.  We need to call this from both
+ * __up and __down_common as it's possible to race a task into the semaphore
+ * if it comes in at just the right time between two tasks calling up() and
+ * a third task waking up.  This function assumes the wait_list is already
+ * checked for being non-empty.
+ */
+static noinline void __sched __up_down_common(struct semaphore *sem)
+{
+       struct semaphore_waiter *waiter = list_first_entry(&sem->wait_list,
+                                               struct semaphore_waiter, list);
+       list_del(&waiter->list);
+       waiter->up = 1;
+       wake_up_process(waiter->task);
+}
+
+/*
+ * Because this function is inlined, the 'state' parameter will be constant,
+ * and thus optimised away by the compiler.
+ */
+static inline int __sched __down_common(struct semaphore *sem, long state)
+{
+       int result = 0;
+       struct task_struct *task = current;
+       struct semaphore_waiter waiter;
+
+       list_add_tail(&waiter.list, &sem->wait_list);
+       waiter.task = task;
+       waiter.up = 0;
+
+       for (;;) {
+               if (state == TASK_INTERRUPTIBLE && signal_pending(task))
+                       goto interrupted;
+               __set_task_state(task, state);
+               spin_unlock_irq(&sem->lock);
+               schedule();
+               spin_lock_irq(&sem->lock);
+               if (waiter.up)
+                       goto woken;
+       }
+
+ interrupted:
+       list_del(&waiter.list);
+       result = -EINTR;
+ woken:
+       /*
+        * Account for the process which woke us up.  For the case where
+        * we're interrupted, we need to increment the count on our own
+        * behalf.  I don't believe we can hit the case where the
+        * sem->count hits zero, *and* there's a second task sleeping,
+        * but it doesn't hurt, that's not a commonly exercised path and
+        * it's not a performance path either.
+        */
+       if (unlikely((++sem->count >= 0) && !list_empty(&sem->wait_list)))
+               __up_down_common(sem);
+       return result;
+}
+
+static noinline void __sched __down(struct semaphore *sem)
+{
+       __down_common(sem, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
+}
+
+static noinline int __sched __down_interruptible(struct semaphore *sem)
+{
+       return __down_common(sem, TASK_INTERRUPTIBLE);
+}
+
+static noinline void __sched __up(struct semaphore *sem)
+{
+       if (unlikely(list_empty(&sem->wait_list)))
+               sem->count++;
+       else
+               __up_down_common(sem);
+}