sys/sys/lock.h

   1 /*
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   4  *
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  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      @(#)lock.h      8.12 (Berkeley) 5/19/95
  38  * $FreeBSD: src/sys/sys/lock.h,v 1.17.2.3 2001/12/25 01:44:44 dillon Exp $
  39  * $DragonFly: src/sys/sys/lock.h,v 1.11 2005/11/19 17:19:48 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 #ifndef _SYS_LOCK_H_
  43 #define _SYS_LOCK_H_
  44
  45 /*
  46  * A number of third party programs #include <sys/lock.h> for no good
  47  * reason.  Don't actually include anything unless we are the kernel.
  48  */
  49 #if defined(_KERNEL) || defined(_KERNEL_STRUCTURES)
  50
  51 #include <machine/lock.h>
  52 #ifndef _SYS_THREAD_H_
  53 #include <sys/thread.h>         /* lwkt_token */
  54 #endif
  55 #ifndef _SYS_SPINLOCK_H_
  56 #include <sys/spinlock.h>
  57 #endif
  58
  59 /*
  60  * The general lock structure.  Provides for multiple shared locks,
  61  * upgrading from shared to exclusive, and sleeping until the lock
  62  * can be gained.
  63  */
  64 struct thread;
  65
  66 struct lock {
  67         struct spinlock lk_spinlock;    /* lock on remaining fields */
  68         u_int   lk_flags;               /* see below */
  69         int     lk_sharecount;          /* # of accepted shared locks */
  70         int     lk_waitcount;           /* # of processes sleeping for lock */
  71         short   lk_exclusivecount;      /* # of recursive exclusive locks */
  72         short   lk_prio;                /* tsleep flags */
  73         char    *lk_wmesg;              /* resource sleeping (for tsleep) */
  74         int     lk_timo;                /* maximum sleep time (for tsleep) */
  75         struct thread *lk_lockholder;   /* thread of excl lock holder */
  76 #ifdef  DEBUG_LOCKS
  77         const char *lk_filename;
  78         const char *lk_lockername;
  79         int     lk_lineno;
  80 #endif
  81 };
  82 /*
  83  * Lock request types:
  84  *   LK_SHARED - get one of many possible shared locks. If a process
  85  *      holding an exclusive lock requests a shared lock, the exclusive
  86  *      lock(s) will be downgraded to shared locks.
  87  *   LK_EXCLUSIVE - stop further shared locks, when they are cleared,
  88  *      grant a pending upgrade if it exists, then grant an exclusive
  89  *      lock. Only one exclusive lock may exist at a time, except that
  90  *      a process holding an exclusive lock may get additional exclusive
  91  *      locks if it explicitly sets the LK_CANRECURSE flag in the lock
  92  *      request, or if the LK_CANRECUSE flag was set when the lock was
  93  *      initialized.
  94  *   LK_UPGRADE - the process must hold a shared lock that it wants to
  95  *      have upgraded to an exclusive lock. Other processes may get
  96  *      exclusive access to the resource between the time that the upgrade
  97  *      is requested and the time that it is granted.
  98  *   LK_EXCLUPGRADE - the process must hold a shared lock that it wants to
  99  *      have upgraded to an exclusive lock. If the request succeeds, no
 100  *      other processes will have gotten exclusive access to the resource
 101  *      between the time that the upgrade is requested and the time that
 102  *      it is granted. However, if another process has already requested
 103  *      an upgrade, the request will fail (see error returns below).
 104  *   LK_DOWNGRADE - the process must hold an exclusive lock that it wants
 105  *      to have downgraded to a shared lock. If the process holds multiple
 106  *      (recursive) exclusive locks, they will all be downgraded to shared
 107  *      locks.
 108  *   LK_RELEASE - release one instance of a lock.
 109  *   LK_DRAIN - wait for all activity on the lock to end, then mark it
 110  *      decommissioned. This feature is used before freeing a lock that
 111  *      is part of a piece of memory that is about to be freed.
 112  *   LK_EXCLOTHER - return for lockstatus().  Used when another process
 113  *      holds the lock exclusively.
 114  *
 115  * These are flags that are passed to the lockmgr routine.
 116  */
 117 #define LK_TYPE_MASK    0x0000000f      /* type of lock sought */
 118 #define LK_SHARED       0x00000001      /* shared lock */
 119 #define LK_EXCLUSIVE    0x00000002      /* exclusive lock */
 120 #define LK_UPGRADE      0x00000003      /* shared-to-exclusive upgrade */
 121 #define LK_EXCLUPGRADE  0x00000004      /* first shared-to-exclusive upgrade */
 122 #define LK_DOWNGRADE    0x00000005      /* exclusive-to-shared downgrade */
 123 #define LK_RELEASE      0x00000006      /* release any type of lock */
 124 #define LK_DRAIN        0x00000007      /* wait for all lock activity to end */
 125 #define LK_EXCLOTHER    0x00000008      /* other process holds lock */
 126 /*
 127  * External lock flags.
 128  *
 129  * The first three flags may be set in lock_init to set their mode permanently,
 130  * or passed in as arguments to the lock manager. The LK_REENABLE flag may be
 131  * set only at the release of a lock obtained by drain.
 132  */
 133 #define LK_EXTFLG_MASK  0x03000070      /* mask of external flags */
 134 #define LK_NOWAIT       0x00000010      /* do not sleep to await lock */
 135 #define LK_SLEEPFAIL    0x00000020      /* sleep, then return failure */
 136 #define LK_CANRECURSE   0x00000040      /* allow recursive exclusive lock */
 137 #define LK_REENABLE     0x00000080      /* lock is be reenabled after drain */
 138 #define LK_NOPAUSE      0x01000000      /* no spinloop */
 139 #define LK_TIMELOCK     0x02000000
 140 /*
 141  * Internal lock flags.
 142  *
 143  * These flags are used internally to the lock manager.
 144  */
 145 #define LK_WANT_UPGRADE 0x00000100      /* waiting for share-to-excl upgrade */
 146 #define LK_WANT_EXCL    0x00000200      /* exclusive lock sought */
 147 #define LK_HAVE_EXCL    0x00000400      /* exclusive lock obtained */
 148 #define LK_WAITDRAIN    0x00000800      /* process waiting for lock to drain */
 149 #define LK_DRAINING     0x00004000      /* lock is being drained */
 150 /*
 151  * Control flags
 152  *
 153  * Non-persistent external flags.
 154  */
 155 #define LK_INTERLOCK    0x00010000 /* unlock passed simple lock after
 156                                       getting lk_spinlock */
 157 #define LK_RETRY        0x00020000 /* vn_lock: retry until locked */
 158 #define LK_NOOBJ        0x00040000 /* vget: don't create object */
 159 #define LK_THISLAYER    0x00080000 /* vn_lock: lock/unlock only current layer */
 160
 161 /*
 162  * Internal state flags corresponding to lk_sharecount, and lk_waitcount
 163  */
 164 #define LK_SHARE_NONZERO 0x00100000
 165 #define LK_WAIT_NONZERO  0x00200000
 166
 167 /*
 168  * Lock return status.
 169  *
 170  * Successfully obtained locks return 0. Locks will always succeed
 171  * unless one of the following is true:
 172  *      LK_FORCEUPGRADE is requested and some other process has already
 173  *          requested a lock upgrade (returns EBUSY).
 174  *      LK_WAIT is set and a sleep would be required (returns EBUSY).
 175  *      LK_SLEEPFAIL is set and a sleep was done (returns ENOLCK).
 176  *      PCATCH is set in lock priority and a signal arrives (returns
 177  *          either EINTR or ERESTART if system calls is to be restarted).
 178  *      Non-null lock timeout and timeout expires (returns EWOULDBLOCK).
 179  * A failed lock attempt always returns a non-zero error value. No lock
 180  * is held after an error return (in particular, a failed LK_UPGRADE
 181  * or LK_FORCEUPGRADE will have released its shared access lock).
 182  */
 183
 184 /*
 185  * Indicator that no process holds exclusive lock
 186  */
 187 #define LK_KERNTHREAD ((struct thread *)-2)
 188 #define LK_NOTHREAD ((struct thread *)-1)
 189
 190 #ifdef _KERNEL
 191
 192 void dumplockinfo(struct lock *lkp);
 193 struct proc;
 194
 195 void    lockinit (struct lock *, int prio, char *wmesg, int timo, int flags);
 196 void    lockreinit (struct lock *, int prio, char *wmesg, int timo, int flags);
 197 #ifdef DEBUG_LOCKS
 198 int     debuglockmgr (struct lock *, u_int flags,
 199                         struct spinlock *, struct thread *p,
 200                         const char *,
 201                         const char *,
 202                         int);
 203 #define lockmgr(lockp, flags, slockp, td) \
 204         debuglockmgr((lockp), (flags), (slockp), (td), \
 205             "lockmgr", __FILE__, __LINE__)
 206 #else
 207 int     lockmgr (struct lock *, u_int flags,
 208                         struct spinlock *, struct thread *td);
 209 #endif
 210 void    lockmgr_printinfo (struct lock *);
 211 int     lockstatus (struct lock *, struct thread *);
 212 int     lockcount (struct lock *);
 213 int     lockcountnb (struct lock *);
 214
 215 #endif /* _KERNEL */
 216 #endif /* _KERNEL || _KERNEL_STRUCTURES */
 217 #endif /* _SYS_LOCK_H_ */
 218