sys/kern/kern_mutex.c

   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  * Implement fast persistent locks based on atomic_cmpset_int() with
  36  * semantics similar to lockmgr locks but faster and taking up much less
  37  * space.  Taken from HAMMER's lock implementation.
  38  *
  39  * These are meant to complement our LWKT tokens.  Tokens are only held
  40  * while the thread is running.  Mutexes can be held across blocking
  41  * conditions.
  42  *
  43  * Most of the support is in sys/mutex[2].h.  We mostly provide backoff
  44  * functions here.
  45  */
  46
  47 #include <sys/param.h>
  48 #include <sys/systm.h>
  49 #include <sys/kernel.h>
  50 #include <sys/sysctl.h>
  51 #include <sys/thread.h>
  52
  53 #include <machine/cpufunc.h>
  54
  55 #include <sys/thread2.h>
  56 #include <sys/mutex2.h>
  57
  58 static __int64_t mtx_contention_count;
  59 static __int64_t mtx_collision_count;
  60 static __int64_t mtx_wakeup_count;
  61
  62 SYSCTL_QUAD(_kern, OID_AUTO, mtx_contention_count, CTLFLAG_RW,
  63             &mtx_contention_count, 0, "");
  64 SYSCTL_QUAD(_kern, OID_AUTO, mtx_collision_count, CTLFLAG_RW,
  65             &mtx_collision_count, 0, "");
  66 SYSCTL_QUAD(_kern, OID_AUTO, mtx_wakeup_count, CTLFLAG_RW,
  67             &mtx_wakeup_count, 0, "");
  68
  69 static void mtx_chain_link(mtx_t mtx);
  70 static void mtx_delete_link(mtx_t mtx, mtx_link_t link);
  71
  72 /*
  73  * Exclusive-lock a mutex, block until acquired.  Recursion is allowed.
  74  *
  75  * Returns 0 on success, or the tsleep() return code on failure.
  76  * An error can only be returned if PCATCH is specified in the flags.
  77  */
  78 static __inline int
  79 __mtx_lock_ex(mtx_t mtx, mtx_link_t link, const char *ident, int flags, int to)
  80 {
  81         u_int   lock;
  82         u_int   nlock;
  83         int     error;
  84
  85         for (;;) {
  86                 lock = mtx->mtx_lock;
  87                 if (lock == 0) {
  88                         nlock = MTX_EXCLUSIVE | 1;
  89                         if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, 0, nlock)) {
  90                                 mtx->mtx_owner = curthread;
  91                                 error = 0;
  92                                 break;
  93                         }
  94                 } else if ((lock & MTX_EXCLUSIVE) &&
  95                            mtx->mtx_owner == curthread) {
  96                         KKASSERT((lock & MTX_MASK) != MTX_MASK);
  97                         nlock = lock + 1;
  98                         if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, lock, nlock)) {
  99                                 error = 0;
 100                                 break;
 101                         }
 102                 } else {
 103                         /*
 104                          * Clearing MTX_EXLINK in lock causes us to loop until
 105                          * MTX_EXLINK is available.  However, to avoid
 106                          * unnecessary cpu cache traffic we poll instead.
 107                          *
 108                          * Setting MTX_EXLINK in nlock causes us to loop until
 109                          * we can acquire MTX_EXLINK.
 110                          *
 111                          * Also set MTX_EXWANTED coincident with EXLINK, if
 112                          * not already set.
 113                          */
 114                         thread_t td;
 115
 116                         if (lock & MTX_EXLINK) {
 117                                 cpu_pause();
 118                                 ++mtx_collision_count;
 119                                 continue;
 120                         }
 121                         td = curthread;
 122                         /*lock &= ~MTX_EXLINK;*/
 123                         nlock = lock | MTX_EXWANTED | MTX_EXLINK;
 124                         ++td->td_critcount;
 125                         if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, lock, nlock)) {
 126                                 /*
 127                                  * Check for early abort
 128                                  */
 129                                 if (link->state == MTX_LINK_ABORTED) {
 130                                         atomic_clear_int(&mtx->mtx_lock,
 131                                                          MTX_EXLINK);
 132                                         --td->td_critcount;
 133                                         error = ENOLCK;
 134                                         if (mtx->mtx_link == NULL) {
 135                                                 atomic_clear_int(&mtx->mtx_lock,
 136                                                                  MTX_EXWANTED);
 137                                         }
 138                                         break;
 139                                 }
 140
 141                                 /*
 142                                  * Success.  Link in our structure then
 143                                  * release EXLINK and sleep.
 144                                  */
 145                                 link->owner = td;
 146                                 link->state = MTX_LINK_LINKED;
 147                                 if (mtx->mtx_link) {
 148                                         link->next = mtx->mtx_link;
 149                                         link->prev = link->next->prev;
 150                                         link->next->prev = link;
 151                                         link->prev->next = link;
 152                                 } else {
 153                                         link->next = link;
 154                                         link->prev = link;
 155                                         mtx->mtx_link = link;
 156                                 }
 157                                 tsleep_interlock(link, 0);
 158                                 atomic_clear_int(&mtx->mtx_lock, MTX_EXLINK);
 159                                 --td->td_critcount;
 160
 161                                 error = tsleep(link, flags, ident, to);
 162                                 ++mtx_contention_count;
 163
 164                                 /*
 165                                  * Normal unlink, we should own the exclusive
 166                                  * lock now.
 167                                  */
 168                                 if (link->state == MTX_LINK_LINKED)
 169                                         mtx_delete_link(mtx, link);
 170                                 if (link->state == MTX_LINK_ACQUIRED) {
 171                                         KKASSERT(mtx->mtx_owner == link->owner);
 172                                         error = 0;
 173                                         break;
 174                                 }
 175
 176                                 /*
 177                                  * Aborted lock (mtx_abort_ex called).
 178                                  */
 179                                 if (link->state == MTX_LINK_ABORTED) {
 180                                         error = ENOLCK;
 181                                         break;
 182                                 }
 183
 184                                 /*
 185                                  * tsleep error, else retry.
 186                                  */
 187                                 if (error)
 188                                         break;
 189                         } else {
 190                                 --td->td_critcount;
 191                         }
 192                 }
 193                 ++mtx_collision_count;
 194         }
 195         return (error);
 196 }
 197
 198 int
 199 _mtx_lock_ex_link(mtx_t mtx, mtx_link_t link,
 200                   const char *ident, int flags, int to)
 201 {
 202         return(__mtx_lock_ex(mtx, link, ident, flags, to));
 203 }
 204
 205 int
 206 _mtx_lock_ex(mtx_t mtx, const char *ident, int flags, int to)
 207 {
 208         struct mtx_link link;
 209
 210         mtx_link_init(&link);
 211         return(__mtx_lock_ex(mtx, &link, ident, flags, to));
 212 }
 213
 214 int
 215 _mtx_lock_ex_quick(mtx_t mtx, const char *ident)
 216 {
 217         struct mtx_link link;
 218
 219         mtx_link_init(&link);
 220         return(__mtx_lock_ex(mtx, &link, ident, 0, 0));
 221 }
 222
 223 /*
 224  * Share-lock a mutex, block until acquired.  Recursion is allowed.
 225  *
 226  * Returns 0 on success, or the tsleep() return code on failure.
 227  * An error can only be returned if PCATCH is specified in the flags.
 228  *
 229  * NOTE: Shared locks get a mass-wakeup so if the tsleep fails we
 230  *       do not have to chain the wakeup().
 231  */
 232 static __inline int
 233 __mtx_lock_sh(mtx_t mtx, const char *ident, int flags, int to)
 234 {
 235         u_int   lock;
 236         u_int   nlock;
 237         int     error;
 238
 239         for (;;) {
 240                 lock = mtx->mtx_lock;
 241                 if ((lock & MTX_EXCLUSIVE) == 0) {
 242                         KKASSERT((lock & MTX_MASK) != MTX_MASK);
 243                         nlock = lock + 1;
 244                         if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, lock, nlock)) {
 245                                 error = 0;
 246                                 break;
 247                         }
 248                 } else {
 249                         nlock = lock | MTX_SHWANTED;
 250                         tsleep_interlock(mtx, 0);
 251                         if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, lock, nlock)) {
 252                                 error = tsleep(mtx, flags, ident, to);
 253                                 if (error)
 254                                         break;
 255                                 ++mtx_contention_count;
 256                                 /* retry */
 257                         } else {
 258                                 tsleep_remove(curthread);
 259                         }
 260                 }
 261                 ++mtx_collision_count;
 262         }
 263         return (error);
 264 }
 265
 266 int
 267 _mtx_lock_sh(mtx_t mtx, const char *ident, int flags, int to)
 268 {
 269         return (__mtx_lock_sh(mtx, ident, flags, to));
 270 }
 271
 272 int
 273 _mtx_lock_sh_quick(mtx_t mtx, const char *ident)
 274 {
 275         return (__mtx_lock_sh(mtx, ident, 0, 0));
 276 }
 277
 278 void
 279 _mtx_spinlock_ex(mtx_t mtx)
 280 {
 281         u_int   lock;
 282         u_int   nlock;
 283         int     bb = 1;
 284         int     bo;
 285
 286         for (;;) {
 287                 lock = mtx->mtx_lock;
 288                 if (lock == 0) {
 289                         nlock = MTX_EXCLUSIVE | 1;
 290                         if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, 0, nlock)) {
 291                                 mtx->mtx_owner = curthread;
 292                                 break;
 293                         }
 294                 } else if ((lock & MTX_EXCLUSIVE) &&
 295                            mtx->mtx_owner == curthread) {
 296                         KKASSERT((lock & MTX_MASK) != MTX_MASK);
 297                         nlock = lock + 1;
 298                         if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, lock, nlock))
 299                                 break;
 300                 } else {
 301                         /* MWAIT here */
 302                         if (bb < 1000)
 303                                 ++bb;
 304                         cpu_pause();
 305                         for (bo = 0; bo < bb; ++bo)
 306                                 ;
 307                         ++mtx_contention_count;
 308                 }
 309                 cpu_pause();
 310                 ++mtx_collision_count;
 311         }
 312 }
 313
 314 void
 315 _mtx_spinlock_sh(mtx_t mtx)
 316 {
 317         u_int   lock;
 318         u_int   nlock;
 319         int     bb = 1;
 320         int     bo;
 321
 322         for (;;) {
 323                 lock = mtx->mtx_lock;
 324                 if ((lock & MTX_EXCLUSIVE) == 0) {
 325                         KKASSERT((lock & MTX_MASK) != MTX_MASK);
 326                         nlock = lock + 1;
 327                         if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, lock, nlock))
 328                                 break;
 329                 } else {
 330                         /* MWAIT here */
 331                         if (bb < 1000)
 332                                 ++bb;
 333                         cpu_pause();
 334                         for (bo = 0; bo < bb; ++bo)
 335                                 ;
 336                         ++mtx_contention_count;
 337                 }
 338                 cpu_pause();
 339                 ++mtx_collision_count;
 340         }
 341 }
 342
 343 int
 344 _mtx_lock_ex_try(mtx_t mtx)
 345 {
 346         u_int   lock;
 347         u_int   nlock;
 348         int     error = 0;
 349
 350         for (;;) {
 351                 lock = mtx->mtx_lock;
 352                 if (lock == 0) {
 353                         nlock = MTX_EXCLUSIVE | 1;
 354                         if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, 0, nlock)) {
 355                                 mtx->mtx_owner = curthread;
 356                                 break;
 357                         }
 358                 } else if ((lock & MTX_EXCLUSIVE) &&
 359                            mtx->mtx_owner == curthread) {
 360                         KKASSERT((lock & MTX_MASK) != MTX_MASK);
 361                         nlock = lock + 1;
 362                         if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, lock, nlock))
 363                                 break;
 364                 } else {
 365                         error = EAGAIN;
 366                         break;
 367                 }
 368                 cpu_pause();
 369                 ++mtx_collision_count;
 370         }
 371         return (error);
 372 }
 373
 374 int
 375 _mtx_lock_sh_try(mtx_t mtx)
 376 {
 377         u_int   lock;
 378         u_int   nlock;
 379         int     error = 0;
 380
 381         for (;;) {
 382                 lock = mtx->mtx_lock;
 383                 if ((lock & MTX_EXCLUSIVE) == 0) {
 384                         KKASSERT((lock & MTX_MASK) != MTX_MASK);
 385                         nlock = lock + 1;
 386                         if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, lock, nlock))
 387                                 break;
 388                 } else {
 389                         error = EAGAIN;
 390                         break;
 391                 }
 392                 cpu_pause();
 393                 ++mtx_collision_count;
 394         }
 395         return (error);
 396 }
 397
 398 /*
 399  * If the lock is held exclusively it must be owned by the caller.  If the
 400  * lock is already a shared lock this operation is a NOP.  A panic will
 401  * occur if the lock is not held either shared or exclusive.
 402  *
 403  * The exclusive count is converted to a shared count.
 404  */
 405 void
 406 _mtx_downgrade(mtx_t mtx)
 407 {
 408         u_int   lock;
 409         u_int   nlock;
 410
 411         for (;;) {
 412                 lock = mtx->mtx_lock;
 413                 if ((lock & MTX_EXCLUSIVE) == 0) {
 414                         KKASSERT((lock & MTX_MASK) > 0);
 415                         break;
 416                 }
 417                 KKASSERT(mtx->mtx_owner == curthread);
 418                 nlock = lock & ~(MTX_EXCLUSIVE | MTX_SHWANTED);
 419                 if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, lock, nlock)) {
 420                         if (lock & MTX_SHWANTED) {
 421                                 wakeup(mtx);
 422                                 ++mtx_wakeup_count;
 423                         }
 424                         break;
 425                 }
 426                 cpu_pause();
 427                 ++mtx_collision_count;
 428         }
 429 }
 430
 431 /*
 432  * Upgrade a shared lock to an exclusive lock.  The upgrade will fail if
 433  * the shared lock has a count other then 1.  Optimize the most likely case
 434  * but note that a single cmpset can fail due to WANTED races.
 435  *
 436  * If the lock is held exclusively it must be owned by the caller and
 437  * this function will simply return without doing anything.   A panic will
 438  * occur if the lock is held exclusively by someone other then the caller.
 439  *
 440  * Returns 0 on success, EDEADLK on failure.
 441  */
 442 int
 443 _mtx_upgrade_try(mtx_t mtx)
 444 {
 445         u_int   lock;
 446         u_int   nlock;
 447         int     error = 0;
 448
 449         for (;;) {
 450                 lock = mtx->mtx_lock;
 451
 452                 if ((lock & ~MTX_EXWANTED) == 1) {
 453                         nlock = lock | MTX_EXCLUSIVE;
 454                         if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, lock, nlock)) {
 455                                 mtx->mtx_owner = curthread;
 456                                 break;
 457                         }
 458                 } else if (lock & MTX_EXCLUSIVE) {
 459                         KKASSERT(mtx->mtx_owner == curthread);
 460                         break;
 461                 } else {
 462                         error = EDEADLK;
 463                         break;
 464                 }
 465                 cpu_pause();
 466                 ++mtx_collision_count;
 467         }
 468         return (error);
 469 }
 470
 471 /*
 472  * Unlock a lock.  The caller must hold the lock either shared or exclusive.
 473  *
 474  * Any release which makes the lock available when others want an exclusive
 475  * lock causes us to chain the owner to the next exclusive lock instead of
 476  * releasing the lock.
 477  */
 478 void
 479 _mtx_unlock(mtx_t mtx)
 480 {
 481         u_int   lock;
 482         u_int   nlock;
 483
 484         for (;;) {
 485                 lock = mtx->mtx_lock;
 486                 nlock = lock & ~(MTX_SHWANTED | MTX_EXLINK);
 487
 488                 if (nlock == 1) {
 489                         /*
 490                          * Last release, shared lock, no exclusive waiters.
 491                          */
 492                         nlock = lock & MTX_EXLINK;
 493                         if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, lock, nlock))
 494                                 break;
 495                 } else if (nlock == (MTX_EXCLUSIVE | 1)) {
 496                         /*
 497                          * Last release, exclusive lock, no exclusive waiters.
 498                          * Wake up any shared waiters.
 499                          */
 500                         mtx->mtx_owner = NULL;
 501                         nlock = lock & MTX_EXLINK;
 502                         if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, lock, nlock)) {
 503                                 if (lock & MTX_SHWANTED) {
 504                                         wakeup(mtx);
 505                                         ++mtx_wakeup_count;
 506                                 }
 507                                 break;
 508                         }
 509                 } else if (nlock == (MTX_EXWANTED | 1)) {
 510                         /*
 511                          * Last release, shared lock, with exclusive
 512                          * waiters.
 513                          *
 514                          * Wait for EXLINK to clear, then acquire it.
 515                          * We could use the cmpset for this but polling
 516                          * is better on the cpu caches.
 517                          *
 518                          * Acquire an exclusive lock leaving the lockcount
 519                          * set to 1, and get EXLINK for access to mtx_link.
 520                          */
 521                         thread_t td;
 522
 523                         if (lock & MTX_EXLINK) {
 524                                 cpu_pause();
 525                                 ++mtx_collision_count;
 526                                 continue;
 527                         }
 528                         td = curthread;
 529                         /*lock &= ~MTX_EXLINK;*/
 530                         nlock |= MTX_EXLINK | MTX_EXCLUSIVE;
 531                         nlock |= (lock & MTX_SHWANTED);
 532                         ++td->td_critcount;
 533                         if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, lock, nlock)) {
 534                                 mtx_chain_link(mtx);
 535                                 --td->td_critcount;
 536                                 break;
 537                         }
 538                         --td->td_critcount;
 539                 } else if (nlock == (MTX_EXCLUSIVE | MTX_EXWANTED | 1)) {
 540                         /*
 541                          * Last release, exclusive lock, with exclusive
 542                          * waiters.
 543                          *
 544                          * leave the exclusive lock intact and the lockcount
 545                          * set to 1, and get EXLINK for access to mtx_link.
 546                          */
 547                         thread_t td;
 548
 549                         if (lock & MTX_EXLINK) {
 550                                 cpu_pause();
 551                                 ++mtx_collision_count;
 552                                 continue;
 553                         }
 554                         td = curthread;
 555                         /*lock &= ~MTX_EXLINK;*/
 556                         nlock |= MTX_EXLINK;
 557                         nlock |= (lock & MTX_SHWANTED);
 558                         ++td->td_critcount;
 559                         if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, lock, nlock)) {
 560                                 mtx_chain_link(mtx);
 561                                 --td->td_critcount;
 562                                 break;
 563                         }
 564                         --td->td_critcount;
 565                 } else {
 566                         /*
 567                          * Not the last release (shared or exclusive)
 568                          */
 569                         nlock = lock - 1;
 570                         KKASSERT((nlock & MTX_MASK) != MTX_MASK);
 571                         if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, lock, nlock))
 572                                 break;
 573                 }
 574                 cpu_pause();
 575                 ++mtx_collision_count;
 576         }
 577 }
 578
 579 /*
 580  * Chain mtx_chain_link.  Called with the lock held exclusively with a
 581  * single ref count, and also with MTX_EXLINK held.
 582  */
 583 static void
 584 mtx_chain_link(mtx_t mtx)
 585 {
 586         mtx_link_t link;
 587         u_int   lock;
 588         u_int   nlock;
 589         u_int   clock;  /* bits we own and want to clear */
 590
 591         /*
 592          * Chain the exclusive lock to the next link.  The caller cleared
 593          * SHWANTED so if there is no link we have to wake up any shared
 594          * waiters.
 595          */
 596         clock = MTX_EXLINK;
 597         if ((link = mtx->mtx_link) != NULL) {
 598                 KKASSERT(link->state == MTX_LINK_LINKED);
 599                 if (link->next == link) {
 600                         mtx->mtx_link = NULL;
 601                         clock |= MTX_EXWANTED;
 602                 } else {
 603                         mtx->mtx_link = link->next;
 604                         link->next->prev = link->prev;
 605                         link->prev->next = link->next;
 606                 }
 607                 link->state = MTX_LINK_ACQUIRED;
 608                 mtx->mtx_owner = link->owner;
 609         } else {
 610                 /*
 611                  * Chain was empty, release the exclusive lock's last count
 612                  * as well the bits shown.
 613                  */
 614                 clock |= MTX_EXCLUSIVE | MTX_EXWANTED | MTX_SHWANTED | 1;
 615         }
 616
 617         /*
 618          * We have to uset cmpset here to deal with MTX_SHWANTED.  If
 619          * we just clear the bits we can miss a wakeup or, worse,
 620          * leave mtx_lock unlocked with MTX_SHWANTED still set.
 621          */
 622         for (;;) {
 623                 lock = mtx->mtx_lock;
 624                 nlock = lock & ~clock;
 625
 626                 if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, lock, nlock)) {
 627                         if (link) {
 628                                 /*
 629                                  * Wakeup new exclusive holder.  Leave
 630                                  * SHWANTED intact.
 631                                  */
 632                                 wakeup(link);
 633                         } else if (lock & MTX_SHWANTED) {
 634                                 /*
 635                                  * Signal any shared waiters (and we also
 636                                  * clear SHWANTED).
 637                                  */
 638                                 mtx->mtx_owner = NULL;
 639                                 wakeup(mtx);
 640                                 ++mtx_wakeup_count;
 641                         }
 642                         break;
 643                 }
 644                 cpu_pause();
 645                 ++mtx_collision_count;
 646         }
 647 }
 648
 649 /*
 650  * Delete a link structure after tsleep has failed.  This code is not
 651  * in the critical path as most exclusive waits are chained.
 652  */
 653 static
 654 void
 655 mtx_delete_link(mtx_t mtx, mtx_link_t link)
 656 {
 657         thread_t td = curthread;
 658         u_int   lock;
 659         u_int   nlock;
 660
 661         /*
 662          * Acquire MTX_EXLINK.
 663          *
 664          * Do not use cmpxchg to wait for EXLINK to clear as this might
 665          * result in too much cpu cache traffic.
 666          */
 667         ++td->td_critcount;
 668         for (;;) {
 669                 lock = mtx->mtx_lock;
 670                 if (lock & MTX_EXLINK) {
 671                         cpu_pause();
 672                         ++mtx_collision_count;
 673                         continue;
 674                 }
 675                 /* lock &= ~MTX_EXLINK; */
 676                 nlock = lock | MTX_EXLINK;
 677                 if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, lock, nlock))
 678                         break;
 679                 cpu_pause();
 680                 ++mtx_collision_count;
 681         }
 682
 683         /*
 684          * Delete the link and release EXLINK.
 685          */
 686         if (link->state == MTX_LINK_LINKED) {
 687                 if (link->next == link) {
 688                         mtx->mtx_link = NULL;
 689                 } else {
 690                         mtx->mtx_link = link->next;
 691                         link->next->prev = link->prev;
 692                         link->prev->next = link->next;
 693                 }
 694                 link->state = MTX_LINK_IDLE;
 695         }
 696         atomic_clear_int(&mtx->mtx_lock, MTX_EXLINK);
 697         --td->td_critcount;
 698 }
 699
 700 /*
 701  * Abort a mutex locking operation, causing mtx_lock_ex_link() to
 702  * return ENOLCK.  This may be called at any time after the
 703  * mtx_link is initialized, including both before and after the call
 704  * to mtx_lock_ex_link().
 705  */
 706 void
 707 mtx_abort_ex_link(mtx_t mtx, mtx_link_t link)
 708 {
 709         thread_t td = curthread;
 710         u_int   lock;
 711         u_int   nlock;
 712
 713         /*
 714          * Acquire MTX_EXLINK
 715          */
 716         ++td->td_critcount;
 717         for (;;) {
 718                 lock = mtx->mtx_lock;
 719                 if (lock & MTX_EXLINK) {
 720                         cpu_pause();
 721                         ++mtx_collision_count;
 722                         continue;
 723                 }
 724                 /* lock &= ~MTX_EXLINK; */
 725                 nlock = lock | MTX_EXLINK;
 726                 if (atomic_cmpset_int(&mtx->mtx_lock, lock, nlock))
 727                         break;
 728                 cpu_pause();
 729                 ++mtx_collision_count;
 730         }
 731
 732         /*
 733          * Do the abort
 734          */
 735         switch(link->state) {
 736         case MTX_LINK_IDLE:
 737                 /*
 738                  * Link not started yet
 739                  */
 740                 link->state = MTX_LINK_ABORTED;
 741                 break;
 742         case MTX_LINK_LINKED:
 743                 /*
 744                  * de-link, mark aborted, and wakeup the thread.
 745                  */
 746                 if (link->next == link) {
 747                         mtx->mtx_link = NULL;
 748                 } else {
 749                         mtx->mtx_link = link->next;
 750                         link->next->prev = link->prev;
 751                         link->prev->next = link->next;
 752                 }
 753                 link->state = MTX_LINK_ABORTED;
 754                 wakeup(link);
 755                 break;
 756         case MTX_LINK_ACQUIRED:
 757                 /*
 758                  * Too late, the lock was acquired.  Let it complete.
 759                  */
 760                 break;
 761         default:
 762                 /*
 763                  * link already aborted, do nothing.
 764                  */
 765                 break;
 766         }
 767         atomic_clear_int(&mtx->mtx_lock, MTX_EXLINK);
 768         --td->td_critcount;
 769 }