]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - kernel/locking/mutex.c
locking/mutex: Fix mutex handoff
[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  * at least L1_CACHE_BYTES, we have low bits to store extra state.
54  *
55  * Bit0 indicates a non-empty waiter list; unlock must issue a wakeup.
56  * Bit1 indicates unlock needs to hand the lock to the top-waiter
57  * Bit2 indicates handoff has been done and we're waiting for pickup.
58  */
59 #define MUTEX_FLAG_WAITERS      0x01
60 #define MUTEX_FLAG_HANDOFF      0x02
61 #define MUTEX_FLAG_PICKUP       0x04
62
63 #define MUTEX_FLAGS             0x07
64
65 static inline struct task_struct *__owner_task(unsigned long owner)
66 {
67         return (struct task_struct *)(owner & ~MUTEX_FLAGS);
68 }
69
70 static inline unsigned long __owner_flags(unsigned long owner)
71 {
72         return owner & MUTEX_FLAGS;
73 }
74
75 /*
76  * Trylock variant that retuns the owning task on failure.
77  */
78 static inline struct task_struct *__mutex_trylock_or_owner(struct mutex *lock)
79 {
80         unsigned long owner, curr = (unsigned long)current;
81
82         owner = atomic_long_read(&lock->owner);
83         for (;;) { /* must loop, can race against a flag */
84                 unsigned long old, flags = __owner_flags(owner);
85                 unsigned long task = owner & ~MUTEX_FLAGS;
86
87                 if (task) {
88                         if (likely(task != curr))
89                                 break;
90
91                         if (likely(!(flags & MUTEX_FLAG_PICKUP)))
92                                 break;
93
94                         flags &= ~MUTEX_FLAG_PICKUP;
95                 } else {
96 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
97                         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(flags & MUTEX_FLAG_PICKUP);
98 #endif
99                 }
100
101                 /*
102                  * We set the HANDOFF bit, we must make sure it doesn't live
103                  * past the point where we acquire it. This would be possible
104                  * if we (accidentally) set the bit on an unlocked mutex.
105                  */
106                 flags &= ~MUTEX_FLAG_HANDOFF;
107
108                 old = atomic_long_cmpxchg_acquire(&lock->owner, owner, curr | flags);
109                 if (old == owner)
110                         return NULL;
111
112                 owner = old;
113         }
114
115         return __owner_task(owner);
116 }
117
118 /*
119  * Actual trylock that will work on any unlocked state.
120  */
121 static inline bool __mutex_trylock(struct mutex *lock)
122 {
123         return !__mutex_trylock_or_owner(lock);
124 }
125
126 #ifndef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
127 /*
128  * Lockdep annotations are contained to the slow paths for simplicity.
129  * There is nothing that would stop spreading the lockdep annotations outwards
130  * except more code.
131  */
132
133 /*
134  * Optimistic trylock that only works in the uncontended case. Make sure to
135  * follow with a __mutex_trylock() before failing.
136  */
137 static __always_inline bool __mutex_trylock_fast(struct mutex *lock)
138 {
139         unsigned long curr = (unsigned long)current;
140
141         if (!atomic_long_cmpxchg_acquire(&lock->owner, 0UL, curr))
142                 return true;
143
144         return false;
145 }
146
147 static __always_inline bool __mutex_unlock_fast(struct mutex *lock)
148 {
149         unsigned long curr = (unsigned long)current;
150
151         if (atomic_long_cmpxchg_release(&lock->owner, curr, 0UL) == curr)
152                 return true;
153
154         return false;
155 }
156 #endif
157
158 static inline void __mutex_set_flag(struct mutex *lock, unsigned long flag)
159 {
160         atomic_long_or(flag, &lock->owner);
161 }
162
163 static inline void __mutex_clear_flag(struct mutex *lock, unsigned long flag)
164 {
165         atomic_long_andnot(flag, &lock->owner);
166 }
167
168 static inline bool __mutex_waiter_is_first(struct mutex *lock, struct mutex_waiter *waiter)
169 {
170         return list_first_entry(&lock->wait_list, struct mutex_waiter, list) == waiter;
171 }
172
173 /*
174  * Give up ownership to a specific task, when @task = NULL, this is equivalent
175  * to a regular unlock. Sets PICKUP on a handoff, clears HANDOF, preserves
176  * WAITERS. Provides RELEASE semantics like a regular unlock, the
177  * __mutex_trylock() provides a matching ACQUIRE semantics for the handoff.
178  */
179 static void __mutex_handoff(struct mutex *lock, struct task_struct *task)
180 {
181         unsigned long owner = atomic_long_read(&lock->owner);
182
183         for (;;) {
184                 unsigned long old, new;
185
186 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
187                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(__owner_task(owner) != current);
188                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(owner & MUTEX_FLAG_PICKUP);
189 #endif
190
191                 new = (owner & MUTEX_FLAG_WAITERS);
192                 new |= (unsigned long)task;
193                 if (task)
194                         new |= MUTEX_FLAG_PICKUP;
195
196                 old = atomic_long_cmpxchg_release(&lock->owner, owner, new);
197                 if (old == owner)
198                         break;
199
200                 owner = old;
201         }
202 }
203
204 #ifndef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
205 /*
206  * We split the mutex lock/unlock logic into separate fastpath and
207  * slowpath functions, to reduce the register pressure on the fastpath.
208  * We also put the fastpath first in the kernel image, to make sure the
209  * branch is predicted by the CPU as default-untaken.
210  */
211 static void __sched __mutex_lock_slowpath(struct mutex *lock);
212
213 /**
214  * mutex_lock - acquire the mutex
215  * @lock: the mutex to be acquired
216  *
217  * Lock the mutex exclusively for this task. If the mutex is not
218  * available right now, it will sleep until it can get it.
219  *
220  * The mutex must later on be released by the same task that
221  * acquired it. Recursive locking is not allowed. The task
222  * may not exit without first unlocking the mutex. Also, kernel
223  * memory where the mutex resides must not be freed with
224  * the mutex still locked. The mutex must first be initialized
225  * (or statically defined) before it can be locked. memset()-ing
226  * the mutex to 0 is not allowed.
227  *
228  * ( The CONFIG_DEBUG_MUTEXES .config option turns on debugging
229  *   checks that will enforce the restrictions and will also do
230  *   deadlock debugging. )
231  *
232  * This function is similar to (but not equivalent to) down().
233  */
234 void __sched mutex_lock(struct mutex *lock)
235 {
236         might_sleep();
237
238         if (!__mutex_trylock_fast(lock))
239                 __mutex_lock_slowpath(lock);
240 }
241 EXPORT_SYMBOL(mutex_lock);
242 #endif
243
244 static __always_inline void ww_mutex_lock_acquired(struct ww_mutex *ww,
245                                                    struct ww_acquire_ctx *ww_ctx)
246 {
247 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
248         /*
249          * If this WARN_ON triggers, you used ww_mutex_lock to acquire,
250          * but released with a normal mutex_unlock in this call.
251          *
252          * This should never happen, always use ww_mutex_unlock.
253          */
254         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww->ctx);
255
256         /*
257          * Not quite done after calling ww_acquire_done() ?
258          */
259         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww_ctx->done_acquire);
260
261         if (ww_ctx->contending_lock) {
262                 /*
263                  * After -EDEADLK you tried to
264                  * acquire a different ww_mutex? Bad!
265                  */
266                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww_ctx->contending_lock != ww);
267
268                 /*
269                  * You called ww_mutex_lock after receiving -EDEADLK,
270                  * but 'forgot' to unlock everything else first?
271                  */
272                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww_ctx->acquired > 0);
273                 ww_ctx->contending_lock = NULL;
274         }
275
276         /*
277          * Naughty, using a different class will lead to undefined behavior!
278          */
279         DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ww_ctx->ww_class != ww->ww_class);
280 #endif
281         ww_ctx->acquired++;
282 }
283
284 /*
285  * After acquiring lock with fastpath or when we lost out in contested
286  * slowpath, set ctx and wake up any waiters so they can recheck.
287  */
288 static __always_inline void
289 ww_mutex_set_context_fastpath(struct ww_mutex *lock,
290                                struct ww_acquire_ctx *ctx)
291 {
292         unsigned long flags;
293         struct mutex_waiter *cur;
294
295         ww_mutex_lock_acquired(lock, ctx);
296
297         lock->ctx = ctx;
298
299         /*
300          * The lock->ctx update should be visible on all cores before
301          * the atomic read is done, otherwise contended waiters might be
302          * missed. The contended waiters will either see ww_ctx == NULL
303          * and keep spinning, or it will acquire wait_lock, add itself
304          * to waiter list and sleep.
305          */
306         smp_mb(); /* ^^^ */
307
308         /*
309          * Check if lock is contended, if not there is nobody to wake up
310          */
311         if (likely(!(atomic_long_read(&lock->base.owner) & MUTEX_FLAG_WAITERS)))
312                 return;
313
314         /*
315          * Uh oh, we raced in fastpath, wake up everyone in this case,
316          * so they can see the new lock->ctx.
317          */
318         spin_lock_mutex(&lock->base.wait_lock, flags);
319         list_for_each_entry(cur, &lock->base.wait_list, list) {
320                 debug_mutex_wake_waiter(&lock->base, cur);
321                 wake_up_process(cur->task);
322         }
323         spin_unlock_mutex(&lock->base.wait_lock, flags);
324 }
325
326 /*
327  * After acquiring lock in the slowpath set ctx and wake up any
328  * waiters so they can recheck.
329  *
330  * Callers must hold the mutex wait_lock.
331  */
332 static __always_inline void
333 ww_mutex_set_context_slowpath(struct ww_mutex *lock,
334                               struct ww_acquire_ctx *ctx)
335 {
336         struct mutex_waiter *cur;
337
338         ww_mutex_lock_acquired(lock, ctx);
339         lock->ctx = ctx;
340
341         /*
342          * Give any possible sleeping processes the chance to wake up,
343          * so they can recheck if they have to back off.
344          */
345         list_for_each_entry(cur, &lock->base.wait_list, list) {
346                 debug_mutex_wake_waiter(&lock->base, cur);
347                 wake_up_process(cur->task);
348         }
349 }
350
351 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
352 /*
353  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
354  * access and not reliable.
355  */
356 static noinline
357 bool mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
358 {
359         bool ret = true;
360
361         rcu_read_lock();
362         while (__mutex_owner(lock) == owner) {
363                 /*
364                  * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_
365                  * checking lock->owner still matches owner. If that fails,
366                  * owner might point to freed memory. If it still matches,
367                  * the rcu_read_lock() ensures the memory stays valid.
368                  */
369                 barrier();
370
371                 /*
372                  * Use vcpu_is_preempted to detect lock holder preemption issue.
373                  */
374                 if (!owner->on_cpu || need_resched() ||
375                                 vcpu_is_preempted(task_cpu(owner))) {
376                         ret = false;
377                         break;
378                 }
379
380                 cpu_relax();
381         }
382         rcu_read_unlock();
383
384         return ret;
385 }
386
387 /*
388  * Initial check for entering the mutex spinning loop
389  */
390 static inline int mutex_can_spin_on_owner(struct mutex *lock)
391 {
392         struct task_struct *owner;
393         int retval = 1;
394
395         if (need_resched())
396                 return 0;
397
398         rcu_read_lock();
399         owner = __mutex_owner(lock);
400
401         /*
402          * As lock holder preemption issue, we both skip spinning if task is not
403          * on cpu or its cpu is preempted
404          */
405         if (owner)
406                 retval = owner->on_cpu && !vcpu_is_preempted(task_cpu(owner));
407         rcu_read_unlock();
408
409         /*
410          * If lock->owner is not set, the mutex has been released. Return true
411          * such that we'll trylock in the spin path, which is a faster option
412          * than the blocking slow path.
413          */
414         return retval;
415 }
416
417 /*
418  * Optimistic spinning.
419  *
420  * We try to spin for acquisition when we find that the lock owner
421  * is currently running on a (different) CPU and while we don't
422  * need to reschedule. The rationale is that if the lock owner is
423  * running, it is likely to release the lock soon.
424  *
425  * The mutex spinners are queued up using MCS lock so that only one
426  * spinner can compete for the mutex. However, if mutex spinning isn't
427  * going to happen, there is no point in going through the lock/unlock
428  * overhead.
429  *
430  * Returns true when the lock was taken, otherwise false, indicating
431  * that we need to jump to the slowpath and sleep.
432  *
433  * The waiter flag is set to true if the spinner is a waiter in the wait
434  * queue. The waiter-spinner will spin on the lock directly and concurrently
435  * with the spinner at the head of the OSQ, if present, until the owner is
436  * changed to itself.
437  */
438 static bool mutex_optimistic_spin(struct mutex *lock,
439                                   struct ww_acquire_ctx *ww_ctx,
440                                   const bool use_ww_ctx, const bool waiter)
441 {
442         if (!waiter) {
443                 /*
444                  * The purpose of the mutex_can_spin_on_owner() function is
445                  * to eliminate the overhead of osq_lock() and osq_unlock()
446                  * in case spinning isn't possible. As a waiter-spinner
447                  * is not going to take OSQ lock anyway, there is no need
448                  * to call mutex_can_spin_on_owner().
449                  */
450                 if (!mutex_can_spin_on_owner(lock))
451                         goto fail;
452
453                 /*
454                  * In order to avoid a stampede of mutex spinners trying to
455                  * acquire the mutex all at once, the spinners need to take a
456                  * MCS (queued) lock first before spinning on the owner field.
457                  */
458                 if (!osq_lock(&lock->osq))
459                         goto fail;
460         }
461
462         for (;;) {
463                 struct task_struct *owner;
464
465                 if (use_ww_ctx && ww_ctx->acquired > 0) {
466                         struct ww_mutex *ww;
467
468                         ww = container_of(lock, struct ww_mutex, base);
469                         /*
470                          * If ww->ctx is set the contents are undefined, only
471                          * by acquiring wait_lock there is a guarantee that
472                          * they are not invalid when reading.
473                          *
474                          * As such, when deadlock detection needs to be
475                          * performed the optimistic spinning cannot be done.
476                          */
477                         if (READ_ONCE(ww->ctx))
478                                 goto fail_unlock;
479                 }
480
481                 /* Try to acquire the mutex... */
482                 owner = __mutex_trylock_or_owner(lock);
483                 if (!owner)
484                         break;
485
486                 /*
487                  * There's an owner, wait for it to either
488                  * release the lock or go to sleep.
489                  */
490                 if (!mutex_spin_on_owner(lock, owner))
491                         goto fail_unlock;
492
493                 /*
494                  * The cpu_relax() call is a compiler barrier which forces
495                  * everything in this loop to be re-loaded. We don't need
496                  * memory barriers as we'll eventually observe the right
497                  * values at the cost of a few extra spins.
498                  */
499                 cpu_relax();
500         }
501
502         if (!waiter)
503                 osq_unlock(&lock->osq);
504
505         return true;
506
507
508 fail_unlock:
509         if (!waiter)
510                 osq_unlock(&lock->osq);
511
512 fail:
513         /*
514          * If we fell out of the spin path because of need_resched(),
515          * reschedule now, before we try-lock the mutex. This avoids getting
516          * scheduled out right after we obtained the mutex.
517          */
518         if (need_resched()) {
519                 /*
520                  * We _should_ have TASK_RUNNING here, but just in case
521                  * we do not, make it so, otherwise we might get stuck.
522                  */
523                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
524                 schedule_preempt_disabled();
525         }
526
527         return false;
528 }
529 #else
530 static bool mutex_optimistic_spin(struct mutex *lock,
531                                   struct ww_acquire_ctx *ww_ctx,
532                                   const bool use_ww_ctx, const bool waiter)
533 {
534         return false;
535 }
536 #endif
537
538 static noinline void __sched __mutex_unlock_slowpath(struct mutex *lock, unsigned long ip);
539
540 /**
541  * mutex_unlock - release the mutex
542  * @lock: the mutex to be released
543  *
544  * Unlock a mutex that has been locked by this task previously.
545  *
546  * This function must not be used in interrupt context. Unlocking
547  * of a not locked mutex is not allowed.
548  *
549  * This function is similar to (but not equivalent to) up().
550  */
551 void __sched mutex_unlock(struct mutex *lock)
552 {
553 #ifndef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
554         if (__mutex_unlock_fast(lock))
555                 return;
556 #endif
557         __mutex_unlock_slowpath(lock, _RET_IP_);
558 }
559 EXPORT_SYMBOL(mutex_unlock);
560
561 /**
562  * ww_mutex_unlock - release the w/w mutex
563  * @lock: the mutex to be released
564  *
565  * Unlock a mutex that has been locked by this task previously with any of the
566  * ww_mutex_lock* functions (with or without an acquire context). It is
567  * forbidden to release the locks after releasing the acquire context.
568  *
569  * This function must not be used in interrupt context. Unlocking
570  * of a unlocked mutex is not allowed.
571  */
572 void __sched ww_mutex_unlock(struct ww_mutex *lock)
573 {
574         /*
575          * The unlocking fastpath is the 0->1 transition from 'locked'
576          * into 'unlocked' state:
577          */
578         if (lock->ctx) {
579 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
580                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(!lock->ctx->acquired);
581 #endif
582                 if (lock->ctx->acquired > 0)
583                         lock->ctx->acquired--;
584                 lock->ctx = NULL;
585         }
586
587         mutex_unlock(&lock->base);
588 }
589 EXPORT_SYMBOL(ww_mutex_unlock);
590
591 static inline int __sched
592 __ww_mutex_lock_check_stamp(struct mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
593 {
594         struct ww_mutex *ww = container_of(lock, struct ww_mutex, base);
595         struct ww_acquire_ctx *hold_ctx = READ_ONCE(ww->ctx);
596
597         if (!hold_ctx)
598                 return 0;
599
600         if (ctx->stamp - hold_ctx->stamp <= LONG_MAX &&
601             (ctx->stamp != hold_ctx->stamp || ctx > hold_ctx)) {
602 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
603                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(ctx->contending_lock);
604                 ctx->contending_lock = ww;
605 #endif
606                 return -EDEADLK;
607         }
608
609         return 0;
610 }
611
612 /*
613  * Lock a mutex (possibly interruptible), slowpath:
614  */
615 static __always_inline int __sched
616 __mutex_lock_common(struct mutex *lock, long state, unsigned int subclass,
617                     struct lockdep_map *nest_lock, unsigned long ip,
618                     struct ww_acquire_ctx *ww_ctx, const bool use_ww_ctx)
619 {
620         struct mutex_waiter waiter;
621         unsigned long flags;
622         bool first = false;
623         struct ww_mutex *ww;
624         int ret;
625
626         if (use_ww_ctx) {
627                 ww = container_of(lock, struct ww_mutex, base);
628                 if (unlikely(ww_ctx == READ_ONCE(ww->ctx)))
629                         return -EALREADY;
630         }
631
632         preempt_disable();
633         mutex_acquire_nest(&lock->dep_map, subclass, 0, nest_lock, ip);
634
635         if (__mutex_trylock(lock) ||
636             mutex_optimistic_spin(lock, ww_ctx, use_ww_ctx, false)) {
637                 /* got the lock, yay! */
638                 lock_acquired(&lock->dep_map, ip);
639                 if (use_ww_ctx)
640                         ww_mutex_set_context_fastpath(ww, ww_ctx);
641                 preempt_enable();
642                 return 0;
643         }
644
645         spin_lock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
646         /*
647          * After waiting to acquire the wait_lock, try again.
648          */
649         if (__mutex_trylock(lock))
650                 goto skip_wait;
651
652         debug_mutex_lock_common(lock, &waiter);
653         debug_mutex_add_waiter(lock, &waiter, current);
654
655         /* add waiting tasks to the end of the waitqueue (FIFO): */
656         list_add_tail(&waiter.list, &lock->wait_list);
657         waiter.task = current;
658
659         if (__mutex_waiter_is_first(lock, &waiter))
660                 __mutex_set_flag(lock, MUTEX_FLAG_WAITERS);
661
662         lock_contended(&lock->dep_map, ip);
663
664         set_current_state(state);
665         for (;;) {
666                 /*
667                  * Once we hold wait_lock, we're serialized against
668                  * mutex_unlock() handing the lock off to us, do a trylock
669                  * before testing the error conditions to make sure we pick up
670                  * the handoff.
671                  */
672                 if (__mutex_trylock(lock))
673                         goto acquired;
674
675                 /*
676                  * Check for signals and wound conditions while holding
677                  * wait_lock. This ensures the lock cancellation is ordered
678                  * against mutex_unlock() and wake-ups do not go missing.
679                  */
680                 if (unlikely(signal_pending_state(state, current))) {
681                         ret = -EINTR;
682                         goto err;
683                 }
684
685                 if (use_ww_ctx && ww_ctx->acquired > 0) {
686                         ret = __ww_mutex_lock_check_stamp(lock, ww_ctx);
687                         if (ret)
688                                 goto err;
689                 }
690
691                 spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
692                 schedule_preempt_disabled();
693
694                 if (!first && __mutex_waiter_is_first(lock, &waiter)) {
695                         first = true;
696                         __mutex_set_flag(lock, MUTEX_FLAG_HANDOFF);
697                 }
698
699                 set_current_state(state);
700                 /*
701                  * Here we order against unlock; we must either see it change
702                  * state back to RUNNING and fall through the next schedule(),
703                  * or we must see its unlock and acquire.
704                  */
705                 if (__mutex_trylock(lock) ||
706                     (first && mutex_optimistic_spin(lock, ww_ctx, use_ww_ctx, true)))
707                         break;
708
709                 spin_lock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
710         }
711         spin_lock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
712 acquired:
713         __set_current_state(TASK_RUNNING);
714
715         mutex_remove_waiter(lock, &waiter, current);
716         if (likely(list_empty(&lock->wait_list)))
717                 __mutex_clear_flag(lock, MUTEX_FLAGS);
718
719         debug_mutex_free_waiter(&waiter);
720
721 skip_wait:
722         /* got the lock - cleanup and rejoice! */
723         lock_acquired(&lock->dep_map, ip);
724
725         if (use_ww_ctx)
726                 ww_mutex_set_context_slowpath(ww, ww_ctx);
727
728         spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
729         preempt_enable();
730         return 0;
731
732 err:
733         __set_current_state(TASK_RUNNING);
734         mutex_remove_waiter(lock, &waiter, current);
735         spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
736         debug_mutex_free_waiter(&waiter);
737         mutex_release(&lock->dep_map, 1, ip);
738         preempt_enable();
739         return ret;
740 }
741
742 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
743 void __sched
744 mutex_lock_nested(struct mutex *lock, unsigned int subclass)
745 {
746         might_sleep();
747         __mutex_lock_common(lock, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
748                             subclass, NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
749 }
750
751 EXPORT_SYMBOL_GPL(mutex_lock_nested);
752
753 void __sched
754 _mutex_lock_nest_lock(struct mutex *lock, struct lockdep_map *nest)
755 {
756         might_sleep();
757         __mutex_lock_common(lock, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
758                             0, nest, _RET_IP_, NULL, 0);
759 }
760 EXPORT_SYMBOL_GPL(_mutex_lock_nest_lock);
761
762 int __sched
763 mutex_lock_killable_nested(struct mutex *lock, unsigned int subclass)
764 {
765         might_sleep();
766         return __mutex_lock_common(lock, TASK_KILLABLE,
767                                    subclass, NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
768 }
769 EXPORT_SYMBOL_GPL(mutex_lock_killable_nested);
770
771 int __sched
772 mutex_lock_interruptible_nested(struct mutex *lock, unsigned int subclass)
773 {
774         might_sleep();
775         return __mutex_lock_common(lock, TASK_INTERRUPTIBLE,
776                                    subclass, NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
777 }
778 EXPORT_SYMBOL_GPL(mutex_lock_interruptible_nested);
779
780 static inline int
781 ww_mutex_deadlock_injection(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
782 {
783 #ifdef CONFIG_DEBUG_WW_MUTEX_SLOWPATH
784         unsigned tmp;
785
786         if (ctx->deadlock_inject_countdown-- == 0) {
787                 tmp = ctx->deadlock_inject_interval;
788                 if (tmp > UINT_MAX/4)
789                         tmp = UINT_MAX;
790                 else
791                         tmp = tmp*2 + tmp + tmp/2;
792
793                 ctx->deadlock_inject_interval = tmp;
794                 ctx->deadlock_inject_countdown = tmp;
795                 ctx->contending_lock = lock;
796
797                 ww_mutex_unlock(lock);
798
799                 return -EDEADLK;
800         }
801 #endif
802
803         return 0;
804 }
805
806 int __sched
807 __ww_mutex_lock(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
808 {
809         int ret;
810
811         might_sleep();
812         ret =  __mutex_lock_common(&lock->base, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
813                                    0, &ctx->dep_map, _RET_IP_, ctx, 1);
814         if (!ret && ctx->acquired > 1)
815                 return ww_mutex_deadlock_injection(lock, ctx);
816
817         return ret;
818 }
819 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ww_mutex_lock);
820
821 int __sched
822 __ww_mutex_lock_interruptible(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
823 {
824         int ret;
825
826         might_sleep();
827         ret = __mutex_lock_common(&lock->base, TASK_INTERRUPTIBLE,
828                                   0, &ctx->dep_map, _RET_IP_, ctx, 1);
829
830         if (!ret && ctx->acquired > 1)
831                 return ww_mutex_deadlock_injection(lock, ctx);
832
833         return ret;
834 }
835 EXPORT_SYMBOL_GPL(__ww_mutex_lock_interruptible);
836
837 #endif
838
839 /*
840  * Release the lock, slowpath:
841  */
842 static noinline void __sched __mutex_unlock_slowpath(struct mutex *lock, unsigned long ip)
843 {
844         struct task_struct *next = NULL;
845         unsigned long owner, flags;
846         DEFINE_WAKE_Q(wake_q);
847
848         mutex_release(&lock->dep_map, 1, ip);
849
850         /*
851          * Release the lock before (potentially) taking the spinlock such that
852          * other contenders can get on with things ASAP.
853          *
854          * Except when HANDOFF, in that case we must not clear the owner field,
855          * but instead set it to the top waiter.
856          */
857         owner = atomic_long_read(&lock->owner);
858         for (;;) {
859                 unsigned long old;
860
861 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
862                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(__owner_task(owner) != current);
863                 DEBUG_LOCKS_WARN_ON(owner & MUTEX_FLAG_PICKUP);
864 #endif
865
866                 if (owner & MUTEX_FLAG_HANDOFF)
867                         break;
868
869                 old = atomic_long_cmpxchg_release(&lock->owner, owner,
870                                                   __owner_flags(owner));
871                 if (old == owner) {
872                         if (owner & MUTEX_FLAG_WAITERS)
873                                 break;
874
875                         return;
876                 }
877
878                 owner = old;
879         }
880
881         spin_lock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
882         debug_mutex_unlock(lock);
883         if (!list_empty(&lock->wait_list)) {
884                 /* get the first entry from the wait-list: */
885                 struct mutex_waiter *waiter =
886                         list_first_entry(&lock->wait_list,
887                                          struct mutex_waiter, list);
888
889                 next = waiter->task;
890
891                 debug_mutex_wake_waiter(lock, waiter);
892                 wake_q_add(&wake_q, next);
893         }
894
895         if (owner & MUTEX_FLAG_HANDOFF)
896                 __mutex_handoff(lock, next);
897
898         spin_unlock_mutex(&lock->wait_lock, flags);
899
900         wake_up_q(&wake_q);
901 }
902
903 #ifndef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
904 /*
905  * Here come the less common (and hence less performance-critical) APIs:
906  * mutex_lock_interruptible() and mutex_trylock().
907  */
908 static noinline int __sched
909 __mutex_lock_killable_slowpath(struct mutex *lock);
910
911 static noinline int __sched
912 __mutex_lock_interruptible_slowpath(struct mutex *lock);
913
914 /**
915  * mutex_lock_interruptible - acquire the mutex, interruptible
916  * @lock: the mutex to be acquired
917  *
918  * Lock the mutex like mutex_lock(), and return 0 if the mutex has
919  * been acquired or sleep until the mutex becomes available. If a
920  * signal arrives while waiting for the lock then this function
921  * returns -EINTR.
922  *
923  * This function is similar to (but not equivalent to) down_interruptible().
924  */
925 int __sched mutex_lock_interruptible(struct mutex *lock)
926 {
927         might_sleep();
928
929         if (__mutex_trylock_fast(lock))
930                 return 0;
931
932         return __mutex_lock_interruptible_slowpath(lock);
933 }
934
935 EXPORT_SYMBOL(mutex_lock_interruptible);
936
937 int __sched mutex_lock_killable(struct mutex *lock)
938 {
939         might_sleep();
940
941         if (__mutex_trylock_fast(lock))
942                 return 0;
943
944         return __mutex_lock_killable_slowpath(lock);
945 }
946 EXPORT_SYMBOL(mutex_lock_killable);
947
948 static noinline void __sched
949 __mutex_lock_slowpath(struct mutex *lock)
950 {
951         __mutex_lock_common(lock, TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0,
952                             NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
953 }
954
955 static noinline int __sched
956 __mutex_lock_killable_slowpath(struct mutex *lock)
957 {
958         return __mutex_lock_common(lock, TASK_KILLABLE, 0,
959                                    NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
960 }
961
962 static noinline int __sched
963 __mutex_lock_interruptible_slowpath(struct mutex *lock)
964 {
965         return __mutex_lock_common(lock, TASK_INTERRUPTIBLE, 0,
966                                    NULL, _RET_IP_, NULL, 0);
967 }
968
969 static noinline int __sched
970 __ww_mutex_lock_slowpath(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
971 {
972         return __mutex_lock_common(&lock->base, TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0,
973                                    NULL, _RET_IP_, ctx, 1);
974 }
975
976 static noinline int __sched
977 __ww_mutex_lock_interruptible_slowpath(struct ww_mutex *lock,
978                                             struct ww_acquire_ctx *ctx)
979 {
980         return __mutex_lock_common(&lock->base, TASK_INTERRUPTIBLE, 0,
981                                    NULL, _RET_IP_, ctx, 1);
982 }
983
984 #endif
985
986 /**
987  * mutex_trylock - try to acquire the mutex, without waiting
988  * @lock: the mutex to be acquired
989  *
990  * Try to acquire the mutex atomically. Returns 1 if the mutex
991  * has been acquired successfully, and 0 on contention.
992  *
993  * NOTE: this function follows the spin_trylock() convention, so
994  * it is negated from the down_trylock() return values! Be careful
995  * about this when converting semaphore users to mutexes.
996  *
997  * This function must not be used in interrupt context. The
998  * mutex must be released by the same task that acquired it.
999  */
1000 int __sched mutex_trylock(struct mutex *lock)
1001 {
1002         bool locked = __mutex_trylock(lock);
1003
1004         if (locked)
1005                 mutex_acquire(&lock->dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1006
1007         return locked;
1008 }
1009 EXPORT_SYMBOL(mutex_trylock);
1010
1011 #ifndef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
1012 int __sched
1013 __ww_mutex_lock(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
1014 {
1015         might_sleep();
1016
1017         if (__mutex_trylock_fast(&lock->base)) {
1018                 ww_mutex_set_context_fastpath(lock, ctx);
1019                 return 0;
1020         }
1021
1022         return __ww_mutex_lock_slowpath(lock, ctx);
1023 }
1024 EXPORT_SYMBOL(__ww_mutex_lock);
1025
1026 int __sched
1027 __ww_mutex_lock_interruptible(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx)
1028 {
1029         might_sleep();
1030
1031         if (__mutex_trylock_fast(&lock->base)) {
1032                 ww_mutex_set_context_fastpath(lock, ctx);
1033                 return 0;
1034         }
1035
1036         return __ww_mutex_lock_interruptible_slowpath(lock, ctx);
1037 }
1038 EXPORT_SYMBOL(__ww_mutex_lock_interruptible);
1039
1040 #endif
1041
1042 /**
1043  * atomic_dec_and_mutex_lock - return holding mutex if we dec to 0
1044  * @cnt: the atomic which we are to dec
1045  * @lock: the mutex to return holding if we dec to 0
1046  *
1047  * return true and hold lock if we dec to 0, return false otherwise
1048  */
1049 int atomic_dec_and_mutex_lock(atomic_t *cnt, struct mutex *lock)
1050 {
1051         /* dec if we can't possibly hit 0 */
1052         if (atomic_add_unless(cnt, -1, 1))
1053                 return 0;
1054         /* we might hit 0, so take the lock */
1055         mutex_lock(lock);
1056         if (!atomic_dec_and_test(cnt)) {
1057                 /* when we actually did the dec, we didn't hit 0 */
1058                 mutex_unlock(lock);
1059                 return 0;
1060         }
1061         /* we hit 0, and we hold the lock */
1062         return 1;
1063 }
1064 EXPORT_SYMBOL(atomic_dec_and_mutex_lock);