]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - kernel/locking/mutex.c
fbbd2eda867ef3ec97e675a08192a3ca3220e765
[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/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
29 /*
30  * In the DEBUG case we are using the "NULL fastpath" for mutexes,
31  * which forces all calls into the slowpath:
32  */
33 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
34 # include "mutex-debug.h"
35 # include <asm-generic/mutex-null.h>
36 #else
37 # include "mutex.h"
38 # include <asm/mutex.h>
39 #endif
40
41 /*
42  * A negative mutex count indicates that waiters are sleeping waiting for the
43  * mutex.
44  */
45 #define MUTEX_SHOW_NO_WAITER(mutex)     (atomic_read(&(mutex)->count) >= 0)
46
47 void
48 __mutex_init(struct mutex *lock, const char *name, struct lock_class_key *key)
49 {
50         atomic_set(&lock->count, 1);
51         spin_lock_init(&lock->wait_lock);
52         INIT_LIST_HEAD(&lock->wait_list);
53         mutex_clear_owner(lock);
54 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
55         lock->spin_mlock = NULL;
56 #endif
57
58         debug_mutex_init(lock, name, key);
59 }
60
61 EXPORT_SYMBOL(__mutex_init);
62
63 #ifndef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
64 /*
65  * We split the mutex lock/unlock logic into separate fastpath and
66  * slowpath functions, to reduce the register pressure on the fastpath.
67  * We also put the fastpath first in the kernel image, to make sure the
68  * branch is predicted by the CPU as default-untaken.
69  */
70 static __used noinline void __sched
71 __mutex_lock_slowpath(atomic_t *lock_count);
72
73 /**
74  * mutex_lock - acquire the mutex
75  * @lock: the mutex to be acquired
76  *
77  * Lock the mutex exclusively for this task. If the mutex is not
78  * available right now, it will sleep until it can get it.
79  *
80  * The mutex must later on be released by the same task that
81  * acquired it. Recursive locking is not allowed. The task
82  * may not exit without first unlocking the mutex. Also, kernel
83  * memory where the mutex resides mutex must not be freed with
84  * the mutex still locked. The mutex must first be initialized
85  * (or statically defined) before it can be locked. memset()-ing
86  * the mutex to 0 is not allowed.
87  *
88  * ( The CONFIG_DEBUG_MUTEXES .config option turns on debugging
89  *   checks that will enforce the restrictions and will also do
90  *   deadlock debugging. )
91  *
92  * This function is similar to (but not equivalent to) down().
93  */
94 void __sched mutex_lock(struct mutex *lock)
95 {
96         might_sleep();
97         /*
98          * The locking fastpath is the 1->0 transition from
99          * 'unlocked' into 'locked' state.
100          */
101         __mutex_fastpath_lock(&lock->count, __mutex_lock_slowpath);
102         mutex_set_owner(lock);
103 }
104
105 EXPORT_SYMBOL(mutex_lock);
106 #endif
107
108 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
109 /*
110  * In order to avoid a stampede of mutex spinners from acquiring the mutex
111  * more or less simultaneously, the spinners need to acquire a MCS lock
112  * first before spinning on the owner field.
113  *
114  * We don't inline mspin_lock() so that perf can correctly account for the
115  * time spent in this lock function.
116  */
117 struct mspin_node {
118         struct mspin_node *next ;
119         int               locked;       /* 1 if lock acquired */
120 };
121 #define MLOCK(mutex)    ((struct mspin_node **)&((mutex)->spin_mlock))
122
123 static noinline
124 void mspin_lock(struct mspin_node **lock, struct mspin_node *node)
125 {
126         struct mspin_node *prev;
127
128         /* Init node */
129         node->locked = 0;
130         node->next   = NULL;
131
132         prev = xchg(lock, node);
133         if (likely(prev == NULL)) {
134                 /* Lock acquired */
135                 node->locked = 1;
136                 return;
137         }
138         ACCESS_ONCE(prev->next) = node;
139         /*
140          * Wait until the lock holder passes the lock down.
141          * Using smp_load_acquire() provides a memory barrier that
142          * ensures subsequent operations happen after the lock is acquired.
143          */
144         while (!(smp_load_acquire(&node->locked)))
145                 arch_mutex_cpu_relax();
146 }
147
148 static void mspin_unlock(struct mspin_node **lock, struct mspin_node *node)
149 {
150         struct mspin_node *next = ACCESS_ONCE(node->next);
151
152         if (likely(!next)) {
153                 /*
154                  * Release the lock by setting it to NULL
155                  */
156                 if (cmpxchg(lock, node, NULL) == node)
157                         return;
158                 /* Wait until the next pointer is set */
159                 while (!(next = ACCESS_ONCE(node->next)))
160                         arch_mutex_cpu_relax();
161         }
162         /*
163          * Pass lock to next waiter.
164          * smp_store_release() provides a memory barrier to ensure
165          * all operations in the critical section has been completed
166          * before unlocking.
167          */
168         smp_store_release(&next->locked, 1);
169 }
170
171 /*
172  * Mutex spinning code migrated from kernel/sched/core.c
173  */
174
175 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
176 {
177         if (lock->owner != owner)
178                 return false;
179
180         /*
181          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
182          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
183          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
184          * ensures the memory stays valid.
185          */
186         barrier();
187
188         return owner->on_cpu;
189 }
190
191 /*
192  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
193  * access and not reliable.
194  */
195 static noinline
196 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
197 {
198         rcu_read_lock();
199         while (owner_running(lock, owner)) {
200                 if (need_resched())
201                         break;
202
203                 arch_mutex_cpu_relax();
204         }
205         rcu_read_unlock();
206
207         /*
208          * We break out the loop above on need_resched() and when the
209          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
210          * success only when lock->owner is NULL.
211          */
212         return lock->owner == NULL;
213 }
214
215 /*
216  * Initial check for entering the mutex spinning loop
217  */
218 static inline int mutex_can_spin_on_owner(struct mutex *lock)
219 {
220         struct task_struct *owner;
221         int retval = 1;
222
223         rcu_read_lock();
224         owner = ACCESS_ONCE(lock->owner);
225         if (owner)
226                 retval = owner->on_cpu;
227         rcu_read_unlock();
228         /*
229          * if lock->owner is not set, the mutex owner may have just acquired
230          * it and not set the owner yet or the mutex has been released.
231          */
232         return retval;
233 }
234 #endif
235
236 static __used noinline void __sched __mutex_unlock_slowpath(atomic_t *lock_count);
237
238 /**
239  * mutex_unlock - release the mutex
240  * @lock: the mutex to be released
241  *
242  * Unlock a mutex that has been locked by this task previously.
243  *
244  * This function must not be used in interrupt context. Unlocking
245  * of a not locked mutex is not allowed.
246  *
247  * This function is similar to (but not equivalent to) up().
248  */
249 void __sched mutex_unlock(struct mutex *lock)
250 {
251         /*
252          * The unlocking fastpath is the 0->1 transition from 'locked'
253          * into 'unlocked' state:
254          */
255 #ifndef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
256         /*
257          * When debugging is enabled we must not clear the owner before time,
258          * the slow path will always be taken, and that clears the owner field
259          * after verifying that it was indeed current.
260          */
261         mutex_clear_owner(lock);
262 #endif
263         __mutex_fastpath_unlock(&lock->count, __mutex_unlock_slowpath);
264 }
265
266 EXPORT_SYMBOL(mutex_unlock);
267
268 /**
269  * ww_mutex_unlock - release the w/w mutex
270  * @lock: the mutex to be released
271  *
272  * Unlock a mutex that has been locked by this task previously with any of the
273  * ww_mutex_lock* functions (with or without an acquire context). It is
274  * forbidden to release the locks after releasing the acquire context.
275  *
276  * This function must not be used in interrupt context. Unlocking
277  * of a unlocked mutex is not allowed.
278  */
279 void __sched ww_mutex_unlock(struct ww_mutex *lock)
280 {
281         /*
282          * The unlocking fastpath is the 0->1 transition from 'locked'
283          * into 'unlocked' state:
284          */
285         if (lock->ctx) {
286 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
287                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(!lock->ctx->acquired);
288 #endif
289                 if (lock->ctx->acquired > 0)
290                         lock->ctx->acquired--;
291                 lock->ctx = NULL;
292         }
293
294 #ifndef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
295         /*
296          * When debugging is enabled we must not clear the owner before time,
297          * the slow path will always be taken, and that clears the owner field
298          * after verifying that it was indeed current.
299          */
300         mutex_clear_owner(&lock->base);
301 #endif
302         __mutex_fastpath_unlock(&lock->base.count, __mutex_unlock_slowpath);
303 }
304 EXPORT_SYMBOL(ww_mutex_unlock);
305
306 static inline int __sched
307 __mutex_lock_check_stamp(struct mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
308 {
309         struct ww_mutex *ww = container_of(lock, struct ww_mutex, base);
310         struct ww_acquire_ctx *hold_ctx = ACCESS_ONCE(ww->ctx);
311
312         if (!hold_ctx)
313                 return 0;
314
315         if (unlikely(ctx == hold_ctx))
316                 return -EALREADY;
317
318         if (ctx->stamp - hold_ctx->stamp <= LONG_MAX &&
319             (ctx->stamp != hold_ctx->stamp || ctx > hold_ctx)) {
320 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
321                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ctx->contending_lock);
322                 ctx->contending_lock = ww;
323 #endif
324                 return -EDEADLK;
325         }
326
327         return 0;
328 }
329
330 static __always_inline void ww_mutex_lock_acquired(struct ww_mutex *ww,
331                                                    struct ww_acquire_ctx *ww_ctx)
332 {
333 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
334         /*
335          * If this WARN_ON triggers, you used ww_mutex_lock to acquire,
336          * but released with a normal mutex_unlock in this call.
337          *
338          * This should never happen, always use ww_mutex_unlock.
339          */
340         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww->ctx);
341
342         /*
343          * Not quite done after calling ww_acquire_done() ?
344          */
345         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww_ctx->done_acquire);
346
347         if (ww_ctx->contending_lock) {
348                 /*
349                  * After -EDEADLK you tried to
350                  * acquire a different ww_mutex? Bad!
351                  */
352                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww_ctx->contending_lock != ww);
353
354                 /*
355                  * You called ww_mutex_lock after receiving -EDEADLK,
356                  * but 'forgot' to unlock everything else first?
357                  */
358                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww_ctx->acquired > 0);
359                 ww_ctx->contending_lock = NULL;
360         }
361
362         /*
363          * Naughty, using a different class will lead to undefined behavior!
364          */
365         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww_ctx->ww_class != ww->ww_class);
366 #endif
367         ww_ctx->acquired++;
368 }
369
370 /*
371  * after acquiring lock with fastpath or when we lost out in contested
372  * slowpath, set ctx and wake up any waiters so they can recheck.
373  *
374  * This function is never called when CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC is set,
375  * as the fastpath and opportunistic spinning are disabled in that case.
376  */
377 static __always_inline void
378 ww_mutex_set_context_fastpath(struct ww_mutex *lock,
379                                struct ww_acquire_ctx *ctx)
380 {
381         unsigned long flags;
382         struct mutex_waiter *cur;
383
384         ww_mutex_lock_acquired(lock, ctx);
385
386         lock->ctx = ctx;
387
388         /*
389          * The lock->ctx update should be visible on all cores before
390          * the atomic read is done, otherwise contended waiters might be
391          * missed. The contended waiters will either see ww_ctx == NULL
392          * and keep spinning, or it will acquire wait_lock, add itself
393          * to waiter list and sleep.
394          */
395         smp_mb(); /* ^^^ */
396
397         /*
398          * Check if lock is contended, if not there is nobody to wake up
399          */
400         if (likely(atomic_read(&lock->base.count) == 0))
401                 return;
402
403         /*
404          * Uh oh, we raced in fastpath, wake up everyone in this case,
405          * so they can see the new lock->ctx.
406          */
407         spin_lock_mutex(&lock->base.wait_lock, flags);
408         list_for_each_entry(cur, &lock->base.wait_list, list) {
409                 debug_mutex_wake_waiter(&lock->base, cur);
410                 wake_up_process(cur->task);
411         }
412         spin_unlock_mutex(&lock->base.wait_lock, flags);
413 }
414
415 /*
416  * Lock a mutex (possibly interruptible), slowpath:
417  */
418 static __always_inline int __sched
419 __mutex_lock_common(struct mutex *lock, long state, unsigned int subclass,
420                     struct lockdep_map *nest_lock, unsigned long ip,
421                     struct ww_acquire_ctx *ww_ctx, const bool use_ww_ctx)
422 {
423         struct task_struct *task = current;
424         struct mutex_waiter waiter;
425         unsigned long flags;
426         int ret;
427
428         preempt_disable();
429         mutex_acquire_nest(&lock->dep_map, subclass, 0, nest_lock, ip);
430
431 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
432         /*
433          * Optimistic spinning.
434          *
435          * We try to spin for acquisition when we find that there are no
436          * pending waiters and the lock owner is currently running on a
437          * (different) CPU.
438          *
439          * The rationale is that if the lock owner is running, it is likely to
440          * release the lock soon.
441          *
442          * Since this needs the lock owner, and this mutex implementation
443          * doesn't track the owner atomically in the lock field, we need to
444          * track it non-atomically.
445          *
446          * We can't do this for DEBUG_MUTEXES because that relies on wait_lock
447          * to serialize everything.
448          *
449          * The mutex spinners are queued up using MCS lock so that only one
450          * spinner can compete for the mutex. However, if mutex spinning isn't
451          * going to happen, there is no point in going through the lock/unlock
452          * overhead.
453          */
454         if (!mutex_can_spin_on_owner(lock))
455                 goto slowpath;
456
457         for (;;) {
458                 struct task_struct *owner;
459                 struct mspin_node  node;
460
461                 if (use_ww_ctx && ww_ctx->acquired > 0) {
462                         struct ww_mutex *ww;
463
464                         ww = container_of(lock, struct ww_mutex, base);
465                         /*
466                          * If ww->ctx is set the contents are undefined, only
467                          * by acquiring wait_lock there is a guarantee that
468                          * they are not invalid when reading.
469                          *
470                          * As such, when deadlock detection needs to be
471                          * performed the optimistic spinning cannot be done.
472                          */
473                         if (ACCESS_ONCE(ww->ctx))
474                                 goto slowpath;
475                 }
476
477                 /*
478                  * If there's an owner, wait for it to either
479                  * release the lock or go to sleep.
480                  */
481                 mspin_lock(MLOCK(lock), &node);
482                 owner = ACCESS_ONCE(lock->owner);
483                 if (owner && !mutex_spin_on_owner(lock, owner)) {
484                         mspin_unlock(MLOCK(lock), &node);
485                         goto slowpath;
486                 }
487
488                 if ((atomic_read(&lock->count) == 1) &&
489                     (atomic_cmpxchg(&lock->count, 1, 0) == 1)) {
490                         lock_acquired(&lock->dep_map, ip);
491                         if (use_ww_ctx) {
492                                 struct ww_mutex *ww;
493                                 ww = container_of(lock, struct ww_mutex, base);
494
495                                 ww_mutex_set_context_fastpath(ww, ww_ctx);
496                         }
497
498                         mutex_set_owner(lock);
499                         mspin_unlock(MLOCK(lock), &node);
500                         preempt_enable();
501                         return 0;
502                 }
503                 mspin_unlock(MLOCK(lock), &node);
504
505                 /*
506                  * When there's no owner, we might have preempted between the
507                  * owner acquiring the lock and setting the owner field. If
508                  * we're an RT task that will live-lock because we won't let
509                  * the owner complete.
510                  */
511                 if (!owner && (need_resched() || rt_task(task)))
512                         goto slowpath;
513
514                 /*
515                  * The cpu_relax() call is a compiler barrier which forces
516                  * everything in this loop to be re-loaded. We don't need
517                  * memory barriers as we'll eventually observe the right
518                  * values at the cost of a few extra spins.
519                  */
520                 arch_mutex_cpu_relax();
521         }
522 slowpath:
523 #endif
524         spin_lock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
525
526         /* once more, can we acquire the lock? */
527         if (MUTEX_SHOW_NO_WAITER(lock) && (atomic_xchg(&lock->count, 0) == 1))
528                 goto skip_wait;
529
530         debug_mutex_lock_common(lock, &waiter);
531         debug_mutex_add_waiter(lock, &waiter, task_thread_info(task));
532
533         /* add waiting tasks to the end of the waitqueue (FIFO): */
534         list_add_tail(&waiter.list, &lock->wait_list);
535         waiter.task = task;
536
537         lock_contended(&lock->dep_map, ip);
538
539         for (;;) {
540                 /*
541                  * Lets try to take the lock again - this is needed even if
542                  * we get here for the first time (shortly after failing to
543                  * acquire the lock), to make sure that we get a wakeup once
544                  * it's unlocked. Later on, if we sleep, this is the
545                  * operation that gives us the lock. We xchg it to -1, so
546                  * that when we release the lock, we properly wake up the
547                  * other waiters:
548                  */
549                 if (MUTEX_SHOW_NO_WAITER(lock) &&
550                     (atomic_xchg(&lock->count, -1) == 1))
551                         break;
552
553                 /*
554                  * got a signal? (This code gets eliminated in the
555                  * TASK_UNINTERRUPTIBLE case.)
556                  */
557                 if (unlikely(signal_pending_state(state, task))) {
558                         ret = -EINTR;
559                         goto err;
560                 }
561
562                 if (use_ww_ctx && ww_ctx->acquired > 0) {
563                         ret = __mutex_lock_check_stamp(lock, ww_ctx);
564                         if (ret)
565                                 goto err;
566                 }
567
568                 __set_task_state(task, state);
569
570                 /* didn't get the lock, go to sleep: */
571                 spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
572                 schedule_preempt_disabled();
573                 spin_lock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
574         }
575         mutex_remove_waiter(lock, &waiter, current_thread_info());
576         /* set it to 0 if there are no waiters left: */
577         if (likely(list_empty(&lock->wait_list)))
578                 atomic_set(&lock->count, 0);
579         debug_mutex_free_waiter(&waiter);
580
581 skip_wait:
582         /* got the lock - cleanup and rejoice! */
583         lock_acquired(&lock->dep_map, ip);
584         mutex_set_owner(lock);
585
586         if (use_ww_ctx) {
587                 struct ww_mutex *ww = container_of(lock, struct ww_mutex, base);
588                 struct mutex_waiter *cur;
589
590                 /*
591                  * This branch gets optimized out for the common case,
592                  * and is only important for ww_mutex_lock.
593                  */
594                 ww_mutex_lock_acquired(ww, ww_ctx);
595                 ww->ctx = ww_ctx;
596
597                 /*
598                  * Give any possible sleeping processes the chance to wake up,
599                  * so they can recheck if they have to back off.
600                  */
601                 list_for_each_entry(cur, &lock->wait_list, list) {
602                         debug_mutex_wake_waiter(lock, cur);
603                         wake_up_process(cur->task);
604                 }
605         }
606
607         spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
608         preempt_enable();
609         return 0;
610
611 err:
612         mutex_remove_waiter(lock, &waiter, task_thread_info(task));
613         spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
614         debug_mutex_free_waiter(&waiter);
615         mutex_release(&lock->dep_map, 1, ip);
616         preempt_enable();
617         return ret;
618 }
619
620 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
621 void __sched
622 mutex_lock_nested(struct mutex *lock, unsigned int subclass)
623 {
624         might_sleep();
625         __mutex_lock_common(lock, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
626                             subclass, NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
627 }
628
629 EXPORT_SYMBOL_GPL(mutex_lock_nested);
630
631 void __sched
632 _mutex_lock_nest_lock(struct mutex *lock, struct lockdep_map *nest)
633 {
634         might_sleep();
635         __mutex_lock_common(lock, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
636                             0, nest, _RET_IP_, NULL, 0);
637 }
638
639 EXPORT_SYMBOL_GPL(_mutex_lock_nest_lock);
640
641 int __sched
642 mutex_lock_killable_nested(struct mutex *lock, unsigned int subclass)
643 {
644         might_sleep();
645         return __mutex_lock_common(lock, TASK_KILLABLE,
646                                    subclass, NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
647 }
648 EXPORT_SYMBOL_GPL(mutex_lock_killable_nested);
649
650 int __sched
651 mutex_lock_interruptible_nested(struct mutex *lock, unsigned int subclass)
652 {
653         might_sleep();
654         return __mutex_lock_common(lock, TASK_INTERRUPTIBLE,
655                                    subclass, NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
656 }
657
658 EXPORT_SYMBOL_GPL(mutex_lock_interruptible_nested);
659
660 static inline int
661 ww_mutex_deadlock_injection(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
662 {
663 #ifdef CONFIG_DEBUG_WW_MUTEX_SLOWPATH
664         unsigned tmp;
665
666         if (ctx->deadlock_inject_countdown-- == 0) {
667                 tmp = ctx->deadlock_inject_interval;
668                 if (tmp > UINT_MAX/4)
669                         tmp = UINT_MAX;
670                 else
671                         tmp = tmp*2 + tmp + tmp/2;
672
673                 ctx->deadlock_inject_interval = tmp;
674                 ctx->deadlock_inject_countdown = tmp;
675                 ctx->contending_lock = lock;
676
677                 ww_mutex_unlock(lock);
678
679                 return -EDEADLK;
680         }
681 #endif
682
683         return 0;
684 }
685
686 int __sched
687 __ww_mutex_lock(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
688 {
689         int ret;
690
691         might_sleep();
692         ret =  __mutex_lock_common(&lock->base, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
693                                    0, &ctx->dep_map, _RET_IP_, ctx, 1);
694         if (!ret && ctx->acquired > 1)
695                 return ww_mutex_deadlock_injection(lock, ctx);
696
697         return ret;
698 }
699 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ww_mutex_lock);
700
701 int __sched
702 __ww_mutex_lock_interruptible(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
703 {
704         int ret;
705
706         might_sleep();
707         ret = __mutex_lock_common(&lock->base, TASK_INTERRUPTIBLE,
708                                   0, &ctx->dep_map, _RET_IP_, ctx, 1);
709
710         if (!ret && ctx->acquired > 1)
711                 return ww_mutex_deadlock_injection(lock, ctx);
712
713         return ret;
714 }
715 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ww_mutex_lock_interruptible);
716
717 #endif
718
719 /*
720  * Release the lock, slowpath:
721  */
722 static inline void
723 __mutex_unlock_common_slowpath(atomic_t *lock_count, int nested)
724 {
725         struct mutex *lock = container_of(lock_count, struct mutex, count);
726         unsigned long flags;
727
728         spin_lock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
729         mutex_release(&lock->dep_map, nested, _RET_IP_);
730         debug_mutex_unlock(lock);
731
732         /*
733          * some architectures leave the lock unlocked in the fastpath failure
734          * case, others need to leave it locked. In the later case we have to
735          * unlock it here
736          */
737         if (__mutex_slowpath_needs_to_unlock())
738                 atomic_set(&lock->count, 1);
739
740         if (!list_empty(&lock->wait_list)) {
741                 /* get the first entry from the wait-list: */
742                 struct mutex_waiter *waiter =
743                                 list_entry(lock->wait_list.next,
744                                            struct mutex_waiter, list);
745
746                 debug_mutex_wake_waiter(lock, waiter);
747
748                 wake_up_process(waiter->task);
749         }
750
751         spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
752 }
753
754 /*
755  * Release the lock, slowpath:
756  */
757 static __used noinline void
758 __mutex_unlock_slowpath(atomic_t *lock_count)
759 {
760         __mutex_unlock_common_slowpath(lock_count, 1);
761 }
762
763 #ifndef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
764 /*
765  * Here come the less common (and hence less performance-critical) APIs:
766  * mutex_lock_interruptible() and mutex_trylock().
767  */
768 static noinline int __sched
769 __mutex_lock_killable_slowpath(struct mutex *lock);
770
771 static noinline int __sched
772 __mutex_lock_interruptible_slowpath(struct mutex *lock);
773
774 /**
775  * mutex_lock_interruptible - acquire the mutex, interruptible
776  * @lock: the mutex to be acquired
777  *
778  * Lock the mutex like mutex_lock(), and return 0 if the mutex has
779  * been acquired or sleep until the mutex becomes available. If a
780  * signal arrives while waiting for the lock then this function
781  * returns -EINTR.
782  *
783  * This function is similar to (but not equivalent to) down_interruptible().
784  */
785 int __sched mutex_lock_interruptible(struct mutex *lock)
786 {
787         int ret;
788
789         might_sleep();
790         ret =  __mutex_fastpath_lock_retval(&lock->count);
791         if (likely(!ret)) {
792                 mutex_set_owner(lock);
793                 return 0;
794         } else
795                 return __mutex_lock_interruptible_slowpath(lock);
796 }
797
798 EXPORT_SYMBOL(mutex_lock_interruptible);
799
800 int __sched mutex_lock_killable(struct mutex *lock)
801 {
802         int ret;
803
804         might_sleep();
805         ret = __mutex_fastpath_lock_retval(&lock->count);
806         if (likely(!ret)) {
807                 mutex_set_owner(lock);
808                 return 0;
809         } else
810                 return __mutex_lock_killable_slowpath(lock);
811 }
812 EXPORT_SYMBOL(mutex_lock_killable);
813
814 static __used noinline void __sched
815 __mutex_lock_slowpath(atomic_t *lock_count)
816 {
817         struct mutex *lock = container_of(lock_count, struct mutex, count);
818
819         __mutex_lock_common(lock, TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0,
820                             NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
821 }
822
823 static noinline int __sched
824 __mutex_lock_killable_slowpath(struct mutex *lock)
825 {
826         return __mutex_lock_common(lock, TASK_KILLABLE, 0,
827                                    NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
828 }
829
830 static noinline int __sched
831 __mutex_lock_interruptible_slowpath(struct mutex *lock)
832 {
833         return __mutex_lock_common(lock, TASK_INTERRUPTIBLE, 0,
834                                    NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
835 }
836
837 static noinline int __sched
838 __ww_mutex_lock_slowpath(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
839 {
840         return __mutex_lock_common(&lock->base, TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0,
841                                    NULL, _RET_IP_, ctx, 1);
842 }
843
844 static noinline int __sched
845 __ww_mutex_lock_interruptible_slowpath(struct ww_mutex *lock,
846                                             struct ww_acquire_ctx *ctx)
847 {
848         return __mutex_lock_common(&lock->base, TASK_INTERRUPTIBLE, 0,
849                                    NULL, _RET_IP_, ctx, 1);
850 }
851
852 #endif
853
854 /*
855  * Spinlock based trylock, we take the spinlock and check whether we
856  * can get the lock:
857  */
858 static inline int __mutex_trylock_slowpath(atomic_t *lock_count)
859 {
860         struct mutex *lock = container_of(lock_count, struct mutex, count);
861         unsigned long flags;
862         int prev;
863
864         spin_lock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
865
866         prev = atomic_xchg(&lock->count, -1);
867         if (likely(prev == 1)) {
868                 mutex_set_owner(lock);
869                 mutex_acquire(&lock->dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
870         }
871
872         /* Set it back to 0 if there are no waiters: */
873         if (likely(list_empty(&lock->wait_list)))
874                 atomic_set(&lock->count, 0);
875
876         spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
877
878         return prev == 1;
879 }
880
881 /**
882  * mutex_trylock - try to acquire the mutex, without waiting
883  * @lock: the mutex to be acquired
884  *
885  * Try to acquire the mutex atomically. Returns 1 if the mutex
886  * has been acquired successfully, and 0 on contention.
887  *
888  * NOTE: this function follows the spin_trylock() convention, so
889  * it is negated from the down_trylock() return values! Be careful
890  * about this when converting semaphore users to mutexes.
891  *
892  * This function must not be used in interrupt context. The
893  * mutex must be released by the same task that acquired it.
894  */
895 int __sched mutex_trylock(struct mutex *lock)
896 {
897         int ret;
898
899         ret = __mutex_fastpath_trylock(&lock->count, __mutex_trylock_slowpath);
900         if (ret)
901                 mutex_set_owner(lock);
902
903         return ret;
904 }
905 EXPORT_SYMBOL(mutex_trylock);
906
907 #ifndef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
908 int __sched
909 __ww_mutex_lock(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
910 {
911         int ret;
912
913         might_sleep();
914
915         ret = __mutex_fastpath_lock_retval(&lock->base.count);
916
917         if (likely(!ret)) {
918                 ww_mutex_set_context_fastpath(lock, ctx);
919                 mutex_set_owner(&lock->base);
920         } else
921                 ret = __ww_mutex_lock_slowpath(lock, ctx);
922         return ret;
923 }
924 EXPORT_SYMBOL(__ww_mutex_lock);
925
926 int __sched
927 __ww_mutex_lock_interruptible(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
928 {
929         int ret;
930
931         might_sleep();
932
933         ret = __mutex_fastpath_lock_retval(&lock->base.count);
934
935         if (likely(!ret)) {
936                 ww_mutex_set_context_fastpath(lock, ctx);
937                 mutex_set_owner(&lock->base);
938         } else
939                 ret = __ww_mutex_lock_interruptible_slowpath(lock, ctx);
940         return ret;
941 }
942 EXPORT_SYMBOL(__ww_mutex_lock_interruptible);
943
944 #endif
945
946 /**
947  * atomic_dec_and_mutex_lock - return holding mutex if we dec to 0
948  * @cnt: the atomic which we are to dec
949  * @lock: the mutex to return holding if we dec to 0
950  *
951  * return true and hold lock if we dec to 0, return false otherwise
952  */
953 int atomic_dec_and_mutex_lock(atomic_t *cnt, struct mutex *lock)
954 {
955         /* dec if we can't possibly hit 0 */
956         if (atomic_add_unless(cnt, -1, 1))
957                 return 0;
958         /* we might hit 0, so take the lock */
959         mutex_lock(lock);
960         if (!atomic_dec_and_test(cnt)) {
961                 /* when we actually did the dec, we didn't hit 0 */
962                 mutex_unlock(lock);
963                 return 0;
964         }
965         /* we hit 0, and we hold the lock */
966         return 1;
967 }
968 EXPORT_SYMBOL(atomic_dec_and_mutex_lock);