kernel - Major mtx lock cleanup
[dragonfly.git] / sys / sys / mutex.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2009 The DragonFly Project.  All rights reserved.
3  *
4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
5  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
6  *
7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  * modification, are permitted provided that the following conditions
9  * are met:
10  *
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
15  *    the documentation and/or other materials provided with the
16  *    distribution.
17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
19  *    from this software without specific, prior written permission.
20  *
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
32  * SUCH DAMAGE.
33  */
34
35 #ifndef _SYS_MUTEX_H_
36 #define _SYS_MUTEX_H_
37
38 #if defined(_KERNEL) || defined(_KERNEL_STRUCTURES)
39
40 #ifndef _SYS_TYPES_H_
41 #include <sys/types.h>
42 #endif
43 #include <machine/atomic.h>
44 #include <machine/cpufunc.h>
45
46 /*
47  * The general mutex structure provides recursive shared and exclusive
48  * locks, downgrade, a non-blocking upgrade, and various other functions.
49  *
50  * The structure is 16-byte aligned and either 16 or 32 bytes, designed
51  * for 32 or 64 bit cpus.
52  */
53 struct thread;
54
55 struct mtx_link {
56         struct mtx_link *next;
57         struct mtx_link *prev;
58         struct thread   *owner;
59         int             state;
60         void            (*callback)(struct mtx_link *, void *arg, int error);
61         void            *arg;
62 };
63
64 typedef struct mtx_link mtx_link_t;
65
66 struct mtx {
67         volatile u_int  mtx_lock;
68         int             mtx_reserved01; /* future use & struct alignmnent */
69         struct thread   *mtx_owner;
70         mtx_link_t      *mtx_exlink;
71         mtx_link_t      *mtx_shlink;
72         const char      *mtx_ident;
73 } __cachealign;
74
75 typedef struct mtx      mtx_t;
76 typedef u_int           mtx_state_t;
77
78 #define MTX_INITIALIZER(ident)  { .mtx_lock = 0, .mtx_owner = NULL, \
79                                   .mtx_exlink = NULL, .mtx_shlink = NULL, \
80                                   .mtx_ident = ident }
81
82 #define MTX_EXCLUSIVE   0x80000000
83 #define MTX_SHWANTED    0x40000000
84 #define MTX_EXWANTED    0x20000000
85 #define MTX_LINKSPIN    0x10000000
86 #define MTX_MASK        0x0FFFFFFF
87
88 #define MTX_OWNER_NONE  NULL
89 #define MTX_OWNER_ANON  ((struct thread *)-2)
90
91 #define MTX_LINK_IDLE           0
92 #define MTX_LINK_LINKED_SH      (MTX_LINK_LINKED | 1)
93 #define MTX_LINK_LINKED_EX      (MTX_LINK_LINKED | 2)
94 #define MTX_LINK_ACQUIRED       3
95 #define MTX_LINK_CALLEDBACK     4
96 #define MTX_LINK_ABORTED        5
97
98 #define MTX_LINK_LINKED         0x1000
99
100 #endif
101
102 /*
103  * See also sys/mutex2.h
104  */
105 #ifdef _KERNEL
106
107 int     _mtx_lock_ex_link(mtx_t *mtx, mtx_link_t *link, int flags, int to);
108 int     _mtx_lock_ex(mtx_t *mtx, int flags, int to);
109 int     _mtx_lock_sh_link(mtx_t *mtx, mtx_link_t *link, int flags, int to);
110 int     _mtx_lock_sh(mtx_t *mtx, int flags, int to);
111 int     _mtx_lock_ex_quick(mtx_t *mtx);
112 int     _mtx_lock_sh_quick(mtx_t *mtx);
113 void    _mtx_spinlock(mtx_t *mtx);
114 int     _mtx_spinlock_try(mtx_t *mtx);
115 int     _mtx_lock_ex_try(mtx_t *mtx);
116 int     _mtx_lock_sh_try(mtx_t *mtx);
117 void    _mtx_downgrade(mtx_t *mtx);
118 int     _mtx_upgrade_try(mtx_t *mtx);
119 void    _mtx_unlock(mtx_t *mtx);
120 void    mtx_abort_link(mtx_t *mtx, mtx_link_t *link);
121 int     mtx_wait_link(mtx_t *mtx, mtx_link_t *link, int flags, int to);
122
123 #endif
124
125 #endif