]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - kernel/locking/mutex.c
locking/mutex: Simplify some ww_mutex code in __mutex_lock_common()
[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 <linux/osq_lock.h>
29
30 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
31 # include "mutex-debug.h"
32 #else
33 # include "mutex.h"
34 #endif
35
36 void
37 __mutex_init(struct mutex *lock, const char *name, struct lock_class_key *key)
38 {
39         atomic_long_set(&lock->owner, 0);
40         spin_lock_init(&lock->wait_lock);
41         INIT_LIST_HEAD(&lock->wait_list);
42 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
43         osq_lock_init(&lock->osq);
44 #endif
45
46         debug_mutex_init(lock, name, key);
47 }
48 EXPORT_SYMBOL(__mutex_init);
49
50 /*
51  * @owner: contains: 'struct task_struct *' to the current lock owner,
52  * NULL means not owned. Since task_struct pointers are aligned at
53  * ARCH_MIN_TASKALIGN (which is at least sizeof(void *)), we have low
54  * bits to store extra state.
55  *
56  * Bit0 indicates a non-empty waiter list; unlock must issue a wakeup.
57  * Bit1 indicates unlock needs to hand the lock to the top-waiter
58  */
59 #define MUTEX_FLAG_WAITERS      0x01
60 #define MUTEX_FLAG_HANDOFF      0x02
61
62 #define MUTEX_FLAGS             0x03
63
64 static inline struct task_struct *__owner_task(unsigned long owner)
65 {
66         return (struct task_struct *)(owner & ~MUTEX_FLAGS);
67 }
68
69 static inline unsigned long __owner_flags(unsigned long owner)
70 {
71         return owner & MUTEX_FLAGS;
72 }
73
74 /*
75  * Actual trylock that will work on any unlocked state.
76  *
77  * When setting the owner field, we must preserve the low flag bits.
78  *
79  * Be careful with @handoff, only set that in a wait-loop (where you set
80  * HANDOFF) to avoid recursive lock attempts.
81  */
82 static inline bool __mutex_trylock(struct mutex *lock, const bool handoff)
83 {
84         unsigned long owner, curr = (unsigned long)current;
85
86         owner = atomic_long_read(&lock->owner);
87         for (;;) { /* must loop, can race against a flag */
88                 unsigned long old, flags = __owner_flags(owner);
89
90                 if (__owner_task(owner)) {
91                         if (handoff && unlikely(__owner_task(owner) == current)) {
92                                 /*
93                                  * Provide ACQUIRE semantics for the lock-handoff.
94                                  *
95                                  * We cannot easily use load-acquire here, since
96                                  * the actual load is a failed cmpxchg, which
97                                  * doesn't imply any barriers.
98                                  *
99                                  * Also, this is a fairly unlikely scenario, and
100                                  * this contains the cost.
101                                  */
102                                 smp_mb(); /* ACQUIRE */
103                                 return true;
104                         }
105
106                         return false;
107                 }
108
109                 /*
110                  * We set the HANDOFF bit, we must make sure it doesn't live
111                  * past the point where we acquire it. This would be possible
112                  * if we (accidentally) set the bit on an unlocked mutex.
113                  */
114                 if (handoff)
115                         flags &= ~MUTEX_FLAG_HANDOFF;
116
117                 old = atomic_long_cmpxchg_acquire(&lock->owner, owner, curr | flags);
118                 if (old == owner)
119                         return true;
120
121                 owner = old;
122         }
123 }
124
125 #ifndef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
126 /*
127  * Lockdep annotations are contained to the slow paths for simplicity.
128  * There is nothing that would stop spreading the lockdep annotations outwards
129  * except more code.
130  */
131
132 /*
133  * Optimistic trylock that only works in the uncontended case. Make sure to
134  * follow with a __mutex_trylock() before failing.
135  */
136 static __always_inline bool __mutex_trylock_fast(struct mutex *lock)
137 {
138         unsigned long curr = (unsigned long)current;
139
140         if (!atomic_long_cmpxchg_acquire(&lock->owner, 0UL, curr))
141                 return true;
142
143         return false;
144 }
145
146 static __always_inline bool __mutex_unlock_fast(struct mutex *lock)
147 {
148         unsigned long curr = (unsigned long)current;
149
150         if (atomic_long_cmpxchg_release(&lock->owner, curr, 0UL) == curr)
151                 return true;
152
153         return false;
154 }
155 #endif
156
157 static inline void __mutex_set_flag(struct mutex *lock, unsigned long flag)
158 {
159         atomic_long_or(flag, &lock->owner);
160 }
161
162 static inline void __mutex_clear_flag(struct mutex *lock, unsigned long flag)
163 {
164         atomic_long_andnot(flag, &lock->owner);
165 }
166
167 static inline bool __mutex_waiter_is_first(struct mutex *lock, struct mutex_waiter *waiter)
168 {
169         return list_first_entry(&lock->wait_list, struct mutex_waiter, list) == waiter;
170 }
171
172 /*
173  * Give up ownership to a specific task, when @task = NULL, this is equivalent
174  * to a regular unlock. Clears HANDOFF, preserves WAITERS. Provides RELEASE
175  * semantics like a regular unlock, the __mutex_trylock() provides matching
176  * ACQUIRE semantics for the handoff.
177  */
178 static void __mutex_handoff(struct mutex *lock, struct task_struct *task)
179 {
180         unsigned long owner = atomic_long_read(&lock->owner);
181
182         for (;;) {
183                 unsigned long old, new;
184
185 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
186                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(__owner_task(owner) != current);
187 #endif
188
189                 new = (owner & MUTEX_FLAG_WAITERS);
190                 new |= (unsigned long)task;
191
192                 old = atomic_long_cmpxchg_release(&lock->owner, owner, new);
193                 if (old == owner)
194                         break;
195
196                 owner = old;
197         }
198 }
199
200 #ifndef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
201 /*
202  * We split the mutex lock/unlock logic into separate fastpath and
203  * slowpath functions, to reduce the register pressure on the fastpath.
204  * We also put the fastpath first in the kernel image, to make sure the
205  * branch is predicted by the CPU as default-untaken.
206  */
207 static void __sched __mutex_lock_slowpath(struct mutex *lock);
208
209 /**
210  * mutex_lock - acquire the mutex
211  * @lock: the mutex to be acquired
212  *
213  * Lock the mutex exclusively for this task. If the mutex is not
214  * available right now, it will sleep until it can get it.
215  *
216  * The mutex must later on be released by the same task that
217  * acquired it. Recursive locking is not allowed. The task
218  * may not exit without first unlocking the mutex. Also, kernel
219  * memory where the mutex resides must not be freed with
220  * the mutex still locked. The mutex must first be initialized
221  * (or statically defined) before it can be locked. memset()-ing
222  * the mutex to 0 is not allowed.
223  *
224  * ( The CONFIG_DEBUG_MUTEXES .config option turns on debugging
225  *   checks that will enforce the restrictions and will also do
226  *   deadlock debugging. )
227  *
228  * This function is similar to (but not equivalent to) down().
229  */
230 void __sched mutex_lock(struct mutex *lock)
231 {
232         might_sleep();
233
234         if (!__mutex_trylock_fast(lock))
235                 __mutex_lock_slowpath(lock);
236 }
237 EXPORT_SYMBOL(mutex_lock);
238 #endif
239
240 static __always_inline void ww_mutex_lock_acquired(struct ww_mutex *ww,
241                                                    struct ww_acquire_ctx *ww_ctx)
242 {
243 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
244         /*
245          * If this WARN_ON triggers, you used ww_mutex_lock to acquire,
246          * but released with a normal mutex_unlock in this call.
247          *
248          * This should never happen, always use ww_mutex_unlock.
249          */
250         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww->ctx);
251
252         /*
253          * Not quite done after calling ww_acquire_done() ?
254          */
255         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww_ctx->done_acquire);
256
257         if (ww_ctx->contending_lock) {
258                 /*
259                  * After -EDEADLK you tried to
260                  * acquire a different ww_mutex? Bad!
261                  */
262                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww_ctx->contending_lock != ww);
263
264                 /*
265                  * You called ww_mutex_lock after receiving -EDEADLK,
266                  * but 'forgot' to unlock everything else first?
267                  */
268                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww_ctx->acquired > 0);
269                 ww_ctx->contending_lock = NULL;
270         }
271
272         /*
273          * Naughty, using a different class will lead to undefined behavior!
274          */
275         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww_ctx->ww_class != ww->ww_class);
276 #endif
277         ww_ctx->acquired++;
278 }
279
280 /*
281  * After acquiring lock with fastpath or when we lost out in contested
282  * slowpath, set ctx and wake up any waiters so they can recheck.
283  */
284 static __always_inline void
285 ww_mutex_set_context_fastpath(struct ww_mutex *lock,
286                                struct ww_acquire_ctx *ctx)
287 {
288         unsigned long flags;
289         struct mutex_waiter *cur;
290
291         ww_mutex_lock_acquired(lock, ctx);
292
293         lock->ctx = ctx;
294
295         /*
296          * The lock->ctx update should be visible on all cores before
297          * the atomic read is done, otherwise contended waiters might be
298          * missed. The contended waiters will either see ww_ctx == NULL
299          * and keep spinning, or it will acquire wait_lock, add itself
300          * to waiter list and sleep.
301          */
302         smp_mb(); /* ^^^ */
303
304         /*
305          * Check if lock is contended, if not there is nobody to wake up
306          */
307         if (likely(!(atomic_long_read(&lock->base.owner) & MUTEX_FLAG_WAITERS)))
308                 return;
309
310         /*
311          * Uh oh, we raced in fastpath, wake up everyone in this case,
312          * so they can see the new lock->ctx.
313          */
314         spin_lock_mutex(&lock->base.wait_lock, flags);
315         list_for_each_entry(cur, &lock->base.wait_list, list) {
316                 debug_mutex_wake_waiter(&lock->base, cur);
317                 wake_up_process(cur->task);
318         }
319         spin_unlock_mutex(&lock->base.wait_lock, flags);
320 }
321
322 /*
323  * After acquiring lock in the slowpath set ctx and wake up any
324  * waiters so they can recheck.
325  *
326  * Callers must hold the mutex wait_lock.
327  */
328 static __always_inline void
329 ww_mutex_set_context_slowpath(struct ww_mutex *lock,
330                               struct ww_acquire_ctx *ctx)
331 {
332         struct mutex_waiter *cur;
333
334         ww_mutex_lock_acquired(lock, ctx);
335         lock->ctx = ctx;
336
337         /*
338          * Give any possible sleeping processes the chance to wake up,
339          * so they can recheck if they have to back off.
340          */
341         list_for_each_entry(cur, &lock->base.wait_list, list) {
342                 debug_mutex_wake_waiter(&lock->base, cur);
343                 wake_up_process(cur->task);
344         }
345 }
346
347 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
348 /*
349  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
350  * access and not reliable.
351  */
352 static noinline
353 bool mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
354 {
355         bool ret = true;
356
357         rcu_read_lock();
358         while (__mutex_owner(lock) == owner) {
359                 /*
360                  * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_
361                  * checking lock->owner still matches owner. If that fails,
362                  * owner might point to freed memory. If it still matches,
363                  * the rcu_read_lock() ensures the memory stays valid.
364                  */
365                 barrier();
366
367                 if (!owner->on_cpu || need_resched()) {
368                         ret = false;
369                         break;
370                 }
371
372                 cpu_relax_lowlatency();
373         }
374         rcu_read_unlock();
375
376         return ret;
377 }
378
379 /*
380  * Initial check for entering the mutex spinning loop
381  */
382 static inline int mutex_can_spin_on_owner(struct mutex *lock)
383 {
384         struct task_struct *owner;
385         int retval = 1;
386
387         if (need_resched())
388                 return 0;
389
390         rcu_read_lock();
391         owner = __mutex_owner(lock);
392         if (owner)
393                 retval = owner->on_cpu;
394         rcu_read_unlock();
395
396         /*
397          * If lock->owner is not set, the mutex has been released. Return true
398          * such that we'll trylock in the spin path, which is a faster option
399          * than the blocking slow path.
400          */
401         return retval;
402 }
403
404 /*
405  * Optimistic spinning.
406  *
407  * We try to spin for acquisition when we find that the lock owner
408  * is currently running on a (different) CPU and while we don't
409  * need to reschedule. The rationale is that if the lock owner is
410  * running, it is likely to release the lock soon.
411  *
412  * The mutex spinners are queued up using MCS lock so that only one
413  * spinner can compete for the mutex. However, if mutex spinning isn't
414  * going to happen, there is no point in going through the lock/unlock
415  * overhead.
416  *
417  * Returns true when the lock was taken, otherwise false, indicating
418  * that we need to jump to the slowpath and sleep.
419  */
420 static bool mutex_optimistic_spin(struct mutex *lock,
421                                   struct ww_acquire_ctx *ww_ctx, const bool use_ww_ctx)
422 {
423         struct task_struct *task = current;
424
425         if (!mutex_can_spin_on_owner(lock))
426                 goto done;
427
428         /*
429          * In order to avoid a stampede of mutex spinners trying to
430          * acquire the mutex all at once, the spinners need to take a
431          * MCS (queued) lock first before spinning on the owner field.
432          */
433         if (!osq_lock(&lock->osq))
434                 goto done;
435
436         while (true) {
437                 struct task_struct *owner;
438
439                 if (use_ww_ctx && ww_ctx->acquired > 0) {
440                         struct ww_mutex *ww;
441
442                         ww = container_of(lock, struct ww_mutex, base);
443                         /*
444                          * If ww->ctx is set the contents are undefined, only
445                          * by acquiring wait_lock there is a guarantee that
446                          * they are not invalid when reading.
447                          *
448                          * As such, when deadlock detection needs to be
449                          * performed the optimistic spinning cannot be done.
450                          */
451                         if (READ_ONCE(ww->ctx))
452                                 break;
453                 }
454
455                 /*
456                  * If there's an owner, wait for it to either
457                  * release the lock or go to sleep.
458                  */
459                 owner = __mutex_owner(lock);
460                 if (owner && !mutex_spin_on_owner(lock, owner))
461                         break;
462
463                 /* Try to acquire the mutex if it is unlocked. */
464                 if (__mutex_trylock(lock, false)) {
465                         osq_unlock(&lock->osq);
466                         return true;
467                 }
468
469                 /*
470                  * The cpu_relax() call is a compiler barrier which forces
471                  * everything in this loop to be re-loaded. We don't need
472                  * memory barriers as we'll eventually observe the right
473                  * values at the cost of a few extra spins.
474                  */
475                 cpu_relax_lowlatency();
476         }
477
478         osq_unlock(&lock->osq);
479 done:
480         /*
481          * If we fell out of the spin path because of need_resched(),
482          * reschedule now, before we try-lock the mutex. This avoids getting
483          * scheduled out right after we obtained the mutex.
484          */
485         if (need_resched()) {
486                 /*
487                  * We _should_ have TASK_RUNNING here, but just in case
488                  * we do not, make it so, otherwise we might get stuck.
489                  */
490                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
491                 schedule_preempt_disabled();
492         }
493
494         return false;
495 }
496 #else
497 static bool mutex_optimistic_spin(struct mutex *lock,
498                                   struct ww_acquire_ctx *ww_ctx, const bool use_ww_ctx)
499 {
500         return false;
501 }
502 #endif
503
504 static noinline void __sched __mutex_unlock_slowpath(struct mutex *lock, unsigned long ip);
505
506 /**
507  * mutex_unlock - release the mutex
508  * @lock: the mutex to be released
509  *
510  * Unlock a mutex that has been locked by this task previously.
511  *
512  * This function must not be used in interrupt context. Unlocking
513  * of a not locked mutex is not allowed.
514  *
515  * This function is similar to (but not equivalent to) up().
516  */
517 void __sched mutex_unlock(struct mutex *lock)
518 {
519 #ifndef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
520         if (__mutex_unlock_fast(lock))
521                 return;
522 #endif
523         __mutex_unlock_slowpath(lock, _RET_IP_);
524 }
525 EXPORT_SYMBOL(mutex_unlock);
526
527 /**
528  * ww_mutex_unlock - release the w/w mutex
529  * @lock: the mutex to be released
530  *
531  * Unlock a mutex that has been locked by this task previously with any of the
532  * ww_mutex_lock* functions (with or without an acquire context). It is
533  * forbidden to release the locks after releasing the acquire context.
534  *
535  * This function must not be used in interrupt context. Unlocking
536  * of a unlocked mutex is not allowed.
537  */
538 void __sched ww_mutex_unlock(struct ww_mutex *lock)
539 {
540         /*
541          * The unlocking fastpath is the 0->1 transition from 'locked'
542          * into 'unlocked' state:
543          */
544         if (lock->ctx) {
545 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
546                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(!lock->ctx->acquired);
547 #endif
548                 if (lock->ctx->acquired > 0)
549                         lock->ctx->acquired--;
550                 lock->ctx = NULL;
551         }
552
553         mutex_unlock(&lock->base);
554 }
555 EXPORT_SYMBOL(ww_mutex_unlock);
556
557 static inline int __sched
558 __ww_mutex_lock_check_stamp(struct mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
559 {
560         struct ww_mutex *ww = container_of(lock, struct ww_mutex, base);
561         struct ww_acquire_ctx *hold_ctx = READ_ONCE(ww->ctx);
562
563         if (!hold_ctx)
564                 return 0;
565
566         if (ctx->stamp - hold_ctx->stamp <= LONG_MAX &&
567             (ctx->stamp != hold_ctx->stamp || ctx > hold_ctx)) {
568 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
569                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ctx->contending_lock);
570                 ctx->contending_lock = ww;
571 #endif
572                 return -EDEADLK;
573         }
574
575         return 0;
576 }
577
578 /*
579  * Lock a mutex (possibly interruptible), slowpath:
580  */
581 static __always_inline int __sched
582 __mutex_lock_common(struct mutex *lock, long state, unsigned int subclass,
583                     struct lockdep_map *nest_lock, unsigned long ip,
584                     struct ww_acquire_ctx *ww_ctx, const bool use_ww_ctx)
585 {
586         struct task_struct *task = current;
587         struct mutex_waiter waiter;
588         unsigned long flags;
589         bool first = false;
590         struct ww_mutex *ww;
591         int ret;
592
593         if (use_ww_ctx) {
594                 ww = container_of(lock, struct ww_mutex, base);
595                 if (unlikely(ww_ctx == READ_ONCE(ww->ctx)))
596                         return -EALREADY;
597         }
598
599         preempt_disable();
600         mutex_acquire_nest(&lock->dep_map, subclass, 0, nest_lock, ip);
601
602         if (__mutex_trylock(lock, false) ||
603             mutex_optimistic_spin(lock, ww_ctx, use_ww_ctx)) {
604                 /* got the lock, yay! */
605                 lock_acquired(&lock->dep_map, ip);
606                 if (use_ww_ctx)
607                         ww_mutex_set_context_fastpath(ww, ww_ctx);
608                 preempt_enable();
609                 return 0;
610         }
611
612         spin_lock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
613         /*
614          * After waiting to acquire the wait_lock, try again.
615          */
616         if (__mutex_trylock(lock, false))
617                 goto skip_wait;
618
619         debug_mutex_lock_common(lock, &waiter);
620         debug_mutex_add_waiter(lock, &waiter, task);
621
622         /* add waiting tasks to the end of the waitqueue (FIFO): */
623         list_add_tail(&waiter.list, &lock->wait_list);
624         waiter.task = task;
625
626         if (__mutex_waiter_is_first(lock, &waiter))
627                 __mutex_set_flag(lock, MUTEX_FLAG_WAITERS);
628
629         lock_contended(&lock->dep_map, ip);
630
631         set_task_state(task, state);
632         for (;;) {
633                 /*
634                  * Once we hold wait_lock, we're serialized against
635                  * mutex_unlock() handing the lock off to us, do a trylock
636                  * before testing the error conditions to make sure we pick up
637                  * the handoff.
638                  */
639                 if (__mutex_trylock(lock, first))
640                         goto acquired;
641
642                 /*
643                  * Check for signals and wound conditions while holding
644                  * wait_lock. This ensures the lock cancellation is ordered
645                  * against mutex_unlock() and wake-ups do not go missing.
646                  */
647                 if (unlikely(signal_pending_state(state, task))) {
648                         ret = -EINTR;
649                         goto err;
650                 }
651
652                 if (use_ww_ctx && ww_ctx->acquired > 0) {
653                         ret = __ww_mutex_lock_check_stamp(lock, ww_ctx);
654                         if (ret)
655                                 goto err;
656                 }
657
658                 spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
659                 schedule_preempt_disabled();
660
661                 if (!first && __mutex_waiter_is_first(lock, &waiter)) {
662                         first = true;
663                         __mutex_set_flag(lock, MUTEX_FLAG_HANDOFF);
664                 }
665
666                 set_task_state(task, state);
667                 /*
668                  * Here we order against unlock; we must either see it change
669                  * state back to RUNNING and fall through the next schedule(),
670                  * or we must see its unlock and acquire.
671                  */
672                 if (__mutex_trylock(lock, first))
673                         break;
674
675                 spin_lock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
676         }
677         spin_lock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
678 acquired:
679         __set_task_state(task, TASK_RUNNING);
680
681         mutex_remove_waiter(lock, &waiter, task);
682         if (likely(list_empty(&lock->wait_list)))
683                 __mutex_clear_flag(lock, MUTEX_FLAGS);
684
685         debug_mutex_free_waiter(&waiter);
686
687 skip_wait:
688         /* got the lock - cleanup and rejoice! */
689         lock_acquired(&lock->dep_map, ip);
690
691         if (use_ww_ctx)
692                 ww_mutex_set_context_slowpath(ww, ww_ctx);
693
694         spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
695         preempt_enable();
696         return 0;
697
698 err:
699         __set_task_state(task, TASK_RUNNING);
700         mutex_remove_waiter(lock, &waiter, task);
701         spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
702         debug_mutex_free_waiter(&waiter);
703         mutex_release(&lock->dep_map, 1, ip);
704         preempt_enable();
705         return ret;
706 }
707
708 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
709 void __sched
710 mutex_lock_nested(struct mutex *lock, unsigned int subclass)
711 {
712         might_sleep();
713         __mutex_lock_common(lock, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
714                             subclass, NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
715 }
716
717 EXPORT_SYMBOL_GPL(mutex_lock_nested);
718
719 void __sched
720 _mutex_lock_nest_lock(struct mutex *lock, struct lockdep_map *nest)
721 {
722         might_sleep();
723         __mutex_lock_common(lock, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
724                             0, nest, _RET_IP_, NULL, 0);
725 }
726 EXPORT_SYMBOL_GPL(_mutex_lock_nest_lock);
727
728 int __sched
729 mutex_lock_killable_nested(struct mutex *lock, unsigned int subclass)
730 {
731         might_sleep();
732         return __mutex_lock_common(lock, TASK_KILLABLE,
733                                    subclass, NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
734 }
735 EXPORT_SYMBOL_GPL(mutex_lock_killable_nested);
736
737 int __sched
738 mutex_lock_interruptible_nested(struct mutex *lock, unsigned int subclass)
739 {
740         might_sleep();
741         return __mutex_lock_common(lock, TASK_INTERRUPTIBLE,
742                                    subclass, NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
743 }
744 EXPORT_SYMBOL_GPL(mutex_lock_interruptible_nested);
745
746 static inline int
747 ww_mutex_deadlock_injection(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
748 {
749 #ifdef CONFIG_DEBUG_WW_MUTEX_SLOWPATH
750         unsigned tmp;
751
752         if (ctx->deadlock_inject_countdown-- == 0) {
753                 tmp = ctx->deadlock_inject_interval;
754                 if (tmp > UINT_MAX/4)
755                         tmp = UINT_MAX;
756                 else
757                         tmp = tmp*2 + tmp + tmp/2;
758
759                 ctx->deadlock_inject_interval = tmp;
760                 ctx->deadlock_inject_countdown = tmp;
761                 ctx->contending_lock = lock;
762
763                 ww_mutex_unlock(lock);
764
765                 return -EDEADLK;
766         }
767 #endif
768
769         return 0;
770 }
771
772 int __sched
773 __ww_mutex_lock(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
774 {
775         int ret;
776
777         might_sleep();
778         ret =  __mutex_lock_common(&lock->base, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
779                                    0, &ctx->dep_map, _RET_IP_, ctx, 1);
780         if (!ret && ctx->acquired > 1)
781                 return ww_mutex_deadlock_injection(lock, ctx);
782
783         return ret;
784 }
785 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ww_mutex_lock);
786
787 int __sched
788 __ww_mutex_lock_interruptible(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
789 {
790         int ret;
791
792         might_sleep();
793         ret = __mutex_lock_common(&lock->base, TASK_INTERRUPTIBLE,
794                                   0, &ctx->dep_map, _RET_IP_, ctx, 1);
795
796         if (!ret && ctx->acquired > 1)
797                 return ww_mutex_deadlock_injection(lock, ctx);
798
799         return ret;
800 }
801 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ww_mutex_lock_interruptible);
802
803 #endif
804
805 /*
806  * Release the lock, slowpath:
807  */
808 static noinline void __sched __mutex_unlock_slowpath(struct mutex *lock, unsigned long ip)
809 {
810         struct task_struct *next = NULL;
811         unsigned long owner, flags;
812         WAKE_Q(wake_q);
813
814         mutex_release(&lock->dep_map, 1, ip);
815
816         /*
817          * Release the lock before (potentially) taking the spinlock such that
818          * other contenders can get on with things ASAP.
819          *
820          * Except when HANDOFF, in that case we must not clear the owner field,
821          * but instead set it to the top waiter.
822          */
823         owner = atomic_long_read(&lock->owner);
824         for (;;) {
825                 unsigned long old;
826
827 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
828                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(__owner_task(owner) != current);
829 #endif
830
831                 if (owner & MUTEX_FLAG_HANDOFF)
832                         break;
833
834                 old = atomic_long_cmpxchg_release(&lock->owner, owner,
835                                                   __owner_flags(owner));
836                 if (old == owner) {
837                         if (owner & MUTEX_FLAG_WAITERS)
838                                 break;
839
840                         return;
841                 }
842
843                 owner = old;
844         }
845
846         spin_lock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
847         debug_mutex_unlock(lock);
848         if (!list_empty(&lock->wait_list)) {
849                 /* get the first entry from the wait-list: */
850                 struct mutex_waiter *waiter =
851                         list_first_entry(&lock->wait_list,
852                                          struct mutex_waiter, list);
853
854                 next = waiter->task;
855
856                 debug_mutex_wake_waiter(lock, waiter);
857                 wake_q_add(&wake_q, next);
858         }
859
860         if (owner & MUTEX_FLAG_HANDOFF)
861                 __mutex_handoff(lock, next);
862
863         spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
864
865         wake_up_q(&wake_q);
866 }
867
868 #ifndef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
869 /*
870  * Here come the less common (and hence less performance-critical) APIs:
871  * mutex_lock_interruptible() and mutex_trylock().
872  */
873 static noinline int __sched
874 __mutex_lock_killable_slowpath(struct mutex *lock);
875
876 static noinline int __sched
877 __mutex_lock_interruptible_slowpath(struct mutex *lock);
878
879 /**
880  * mutex_lock_interruptible - acquire the mutex, interruptible
881  * @lock: the mutex to be acquired
882  *
883  * Lock the mutex like mutex_lock(), and return 0 if the mutex has
884  * been acquired or sleep until the mutex becomes available. If a
885  * signal arrives while waiting for the lock then this function
886  * returns -EINTR.
887  *
888  * This function is similar to (but not equivalent to) down_interruptible().
889  */
890 int __sched mutex_lock_interruptible(struct mutex *lock)
891 {
892         might_sleep();
893
894         if (__mutex_trylock_fast(lock))
895                 return 0;
896
897         return __mutex_lock_interruptible_slowpath(lock);
898 }
899
900 EXPORT_SYMBOL(mutex_lock_interruptible);
901
902 int __sched mutex_lock_killable(struct mutex *lock)
903 {
904         might_sleep();
905
906         if (__mutex_trylock_fast(lock))
907                 return 0;
908
909         return __mutex_lock_killable_slowpath(lock);
910 }
911 EXPORT_SYMBOL(mutex_lock_killable);
912
913 static noinline void __sched
914 __mutex_lock_slowpath(struct mutex *lock)
915 {
916         __mutex_lock_common(lock, TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0,
917                             NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
918 }
919
920 static noinline int __sched
921 __mutex_lock_killable_slowpath(struct mutex *lock)
922 {
923         return __mutex_lock_common(lock, TASK_KILLABLE, 0,
924                                    NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
925 }
926
927 static noinline int __sched
928 __mutex_lock_interruptible_slowpath(struct mutex *lock)
929 {
930         return __mutex_lock_common(lock, TASK_INTERRUPTIBLE, 0,
931                                    NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
932 }
933
934 static noinline int __sched
935 __ww_mutex_lock_slowpath(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
936 {
937         return __mutex_lock_common(&lock->base, TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0,
938                                    NULL, _RET_IP_, ctx, 1);
939 }
940
941 static noinline int __sched
942 __ww_mutex_lock_interruptible_slowpath(struct ww_mutex *lock,
943                                             struct ww_acquire_ctx *ctx)
944 {
945         return __mutex_lock_common(&lock->base, TASK_INTERRUPTIBLE, 0,
946                                    NULL, _RET_IP_, ctx, 1);
947 }
948
949 #endif
950
951 /**
952  * mutex_trylock - try to acquire the mutex, without waiting
953  * @lock: the mutex to be acquired
954  *
955  * Try to acquire the mutex atomically. Returns 1 if the mutex
956  * has been acquired successfully, and 0 on contention.
957  *
958  * NOTE: this function follows the spin_trylock() convention, so
959  * it is negated from the down_trylock() return values! Be careful
960  * about this when converting semaphore users to mutexes.
961  *
962  * This function must not be used in interrupt context. The
963  * mutex must be released by the same task that acquired it.
964  */
965 int __sched mutex_trylock(struct mutex *lock)
966 {
967         bool locked = __mutex_trylock(lock, false);
968
969         if (locked)
970                 mutex_acquire(&lock->dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
971
972         return locked;
973 }
974 EXPORT_SYMBOL(mutex_trylock);
975
976 #ifndef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
977 int __sched
978 __ww_mutex_lock(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
979 {
980         might_sleep();
981
982         if (__mutex_trylock_fast(&lock->base)) {
983                 ww_mutex_set_context_fastpath(lock, ctx);
984                 return 0;
985         }
986
987         return __ww_mutex_lock_slowpath(lock, ctx);
988 }
989 EXPORT_SYMBOL(__ww_mutex_lock);
990
991 int __sched
992 __ww_mutex_lock_interruptible(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
993 {
994         might_sleep();
995
996         if (__mutex_trylock_fast(&lock->base)) {
997                 ww_mutex_set_context_fastpath(lock, ctx);
998                 return 0;
999         }
1000
1001         return __ww_mutex_lock_interruptible_slowpath(lock, ctx);
1002 }
1003 EXPORT_SYMBOL(__ww_mutex_lock_interruptible);
1004
1005 #endif
1006
1007 /**
1008  * atomic_dec_and_mutex_lock - return holding mutex if we dec to 0
1009  * @cnt: the atomic which we are to dec
1010  * @lock: the mutex to return holding if we dec to 0
1011  *
1012  * return true and hold lock if we dec to 0, return false otherwise
1013  */
1014 int atomic_dec_and_mutex_lock(atomic_t *cnt, struct mutex *lock)
1015 {
1016         /* dec if we can't possibly hit 0 */
1017         if (atomic_add_unless(cnt, -1, 1))
1018                 return 0;
1019         /* we might hit 0, so take the lock */
1020         mutex_lock(lock);
1021         if (!atomic_dec_and_test(cnt)) {
1022                 /* when we actually did the dec, we didn't hit 0 */
1023                 mutex_unlock(lock);
1024                 return 0;
1025         }
1026         /* we hit 0, and we hold the lock */
1027         return 1;
1028 }
1029 EXPORT_SYMBOL(atomic_dec_and_mutex_lock);