libcfs/include/libcfs/user-lock.h

   1 /*
   2  * GPL HEADER START
   3  *
   4  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
   8  * as published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
  14  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * version 2 along with this program; If not, see
  18  * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
  19  *
  20  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
  21  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
  22  * have any questions.
  23  *
  24  * GPL HEADER END
  25  */
  26 /*
  27  * Copyright (c) 2008, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  28  * Use is subject to license terms.
  29  *
  30  * Copyright (c) 2012, Intel Corporation.
  31  */
  32 /*
  33  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  34  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  35  *
  36  * libcfs/include/libcfs/user-lock.h
  37  *
  38  * Author: Nikita Danilov <nikita@clusterfs.com>
  39  */
  40
  41 #ifndef __LIBCFS_USER_LOCK_H__
  42 #define __LIBCFS_USER_LOCK_H__
  43
  44 #ifndef __LIBCFS_LIBCFS_H__
  45 #error Do not #include this file directly. #include <libcfs/libcfs.h> instead
  46 #endif
  47
  48 /* Implementations of portable synchronization APIs for liblustre */
  49
  50 /*
  51  * liblustre is single-threaded, so most "synchronization" APIs are trivial.
  52  *
  53  * XXX Liang: There are several branches share lnet with b_hd_newconfig,
  54  * if we define lock APIs at here, there will be conflict with liblustre
  55  * in other branches.
  56  */
  57
  58 #ifndef __KERNEL__
  59
  60 /*
  61  * The userspace implementations of linux/spinlock.h vary; we just
  62  * include our own for all of them
  63  */
  64 #define __LINUX_SPINLOCK_H
  65
  66 /*
  67  * Optional debugging (magic stamping and checking ownership) can be added.
  68  */
  69
  70 /*
  71  * spin_lock
  72  *
  73  * - spin_lock_init(x)
  74  * - spin_lock(x)
  75  * - spin_unlock(x)
  76  * - spin_trylock(x)
  77  * - spin_lock_bh_init(x)
  78  * - spin_lock_bh(x)
  79  * - spin_unlock_bh(x)
  80  *
  81  * - spin_is_locked(x)
  82  * - spin_lock_irqsave(x, f)
  83  * - spin_unlock_irqrestore(x, f)
  84  *
  85  * No-op implementation.
  86  */
  87 struct spin_lock { int foo; };
  88
  89 typedef struct spin_lock spinlock_t;
  90
  91 #define DEFINE_SPINLOCK(lock)           spinlock_t lock = { }
  92 #define LASSERT_SPIN_LOCKED(lock)       do { (void)sizeof(lock); } while (0)
  93 #define LINVRNT_SPIN_LOCKED(lock)       do { (void)sizeof(lock); } while (0)
  94 #define LASSERT_SEM_LOCKED(sem)         do { (void)sizeof(sem); } while (0)
  95 #define LASSERT_MUTEX_LOCKED(x)         do { (void)sizeof(x); } while (0)
  96 #define __SPIN_LOCK_UNLOCKED(x)         ((spinlock_t) {})
  97
  98 void spin_lock_init(spinlock_t *lock);
  99 void spin_lock(spinlock_t *lock);
 100 void spin_unlock(spinlock_t *lock);
 101 int  spin_trylock(spinlock_t *lock);
 102 void spin_lock_bh_init(spinlock_t *lock);
 103 void spin_lock_bh(spinlock_t *lock);
 104 void spin_unlock_bh(spinlock_t *lock);
 105
 106 static inline int spin_is_locked(spinlock_t *l) { return 1; }
 107 static inline void spin_lock_irqsave(spinlock_t *l, unsigned long f) {}
 108 static inline void spin_unlock_irqrestore(spinlock_t *l, unsigned long f) {}
 109
 110 /*
 111  * Semaphore
 112  *
 113  * - sema_init(x, v)
 114  * - __down(x)
 115  * - __up(x)
 116  */
 117 struct semaphore {
 118         int foo;
 119 };
 120
 121 void sema_init(struct semaphore *s, int val);
 122 void __up(struct semaphore *s);
 123 void __down(struct semaphore *s);
 124 int __down_interruptible(struct semaphore *s);
 125
 126 #define DEFINE_SEMAPHORE(name)      struct semaphore name = { 1 }
 127
 128 #define up(s)                           __up(s)
 129 #define down(s)                 __down(s)
 130 #define down_interruptible(s)           __down_interruptible(s)
 131
 132 static inline int down_trylock(struct semaphore *sem)
 133 {
 134         return 0;
 135 }
 136
 137 /*
 138  * Completion:
 139  *
 140  * - init_completion_module(c)
 141  * - call_wait_handler(t)
 142  * - init_completion(c)
 143  * - complete(c)
 144  * - wait_for_completion(c)
 145  * - wait_for_completion_interruptible(c)
 146  */
 147 #ifdef HAVE_LIBPTHREAD
 148 #include <pthread.h>
 149
 150 /*
 151  * Multi-threaded user space completion APIs
 152  */
 153
 154 struct completion {
 155         int             c_done;
 156         pthread_cond_t  c_cond;
 157         pthread_mutex_t c_mut;
 158 };
 159
 160 #else /* !HAVE_LIBPTHREAD */
 161
 162 struct completion {
 163         unsigned int    done;
 164         cfs_waitq_t     wait;
 165 };
 166 #endif /* HAVE_LIBPTHREAD */
 167
 168 typedef int (*wait_handler_t) (int timeout);
 169 void init_completion_module(wait_handler_t handler);
 170 int  call_wait_handler(int timeout);
 171 void init_completion(struct completion *c);
 172 void fini_completion(struct completion *c);
 173 void complete(struct completion *c);
 174 void wait_for_completion(struct completion *c);
 175 int wait_for_completion_interruptible(struct completion *c);
 176
 177 #define COMPLETION_INITIALIZER(work) \
 178         { 0, __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER((work).wait) }
 179
 180
 181 #define INIT_COMPLETION(x)      ((x).done = 0)
 182
 183
 184 /*
 185  * rw_semaphore:
 186  *
 187  * - init_rwsem(x)
 188  * - down_read(x)
 189  * - down_read_trylock(x)
 190  * - down_write(struct rw_semaphore *s);
 191  * - down_write_trylock(struct rw_semaphore *s);
 192  * - up_read(x)
 193  * - up_write(x)
 194  * - fini_rwsem(x)
 195  */
 196 struct rw_semaphore {
 197         int foo;
 198 };
 199
 200 void init_rwsem(struct rw_semaphore *s);
 201 void down_read(struct rw_semaphore *s);
 202 int down_read_trylock(struct rw_semaphore *s);
 203 void down_write(struct rw_semaphore *s);
 204 void downgrade_write(struct rw_semaphore *s);
 205 int down_write_trylock(struct rw_semaphore *s);
 206 void up_read(struct rw_semaphore *s);
 207 void up_write(struct rw_semaphore *s);
 208 void fini_rwsem(struct rw_semaphore *s);
 209 #define DECLARE_RWSEM(name)  struct rw_semaphore name = { }
 210
 211 /*
 212  * read-write lock : Need to be investigated more!!
 213  * XXX nikita: for now, let rwlock_t to be identical to rw_semaphore
 214  *
 215  * - rwlock_init(x)
 216  * - read_lock(x)
 217  * - read_unlock(x)
 218  * - write_lock(x)
 219  * - write_unlock(x)
 220  * - write_lock_irqsave(x)
 221  * - write_unlock_irqrestore(x)
 222  * - read_lock_irqsave(x)
 223  * - read_unlock_irqrestore(x)
 224  */
 225 #define rwlock_t                struct rw_semaphore
 226 #define DEFINE_RWLOCK(lock)     rwlock_t lock = { }
 227
 228 #define rwlock_init(pl)         init_rwsem(pl)
 229
 230 #define read_lock(l)            down_read(l)
 231 #define read_unlock(l)          up_read(l)
 232 #define write_lock(l)           down_write(l)
 233 #define write_unlock(l)         up_write(l)
 234
 235 static inline void write_lock_irqsave(rwlock_t *l, unsigned long f)
 236 {
 237         write_lock(l);
 238 }
 239
 240 static inline void write_unlock_irqrestore(rwlock_t *l, unsigned long f)
 241 {
 242         write_unlock(l);
 243 }
 244
 245 static inline void read_lock_irqsave(rwlock_t *l, unsigned long f)
 246 {
 247         read_lock(l);
 248 }
 249
 250 static inline void read_unlock_irqrestore(rwlock_t *l, unsigned long f)
 251 {
 252         read_unlock(l);
 253 }
 254
 255 /*
 256  * Atomic for single-threaded user-space
 257  */
 258 typedef struct { volatile int counter; } cfs_atomic_t;
 259
 260 #define CFS_ATOMIC_INIT(i) { (i) }
 261
 262 #define cfs_atomic_read(a) ((a)->counter)
 263 #define cfs_atomic_set(a,b) do {(a)->counter = b; } while (0)
 264 #define cfs_atomic_dec_and_test(a) ((--((a)->counter)) == 0)
 265 #define cfs_atomic_dec_and_lock(a,b) ((--((a)->counter)) == 0)
 266 #define cfs_atomic_inc(a)  (((a)->counter)++)
 267 #define cfs_atomic_dec(a)  do { (a)->counter--; } while (0)
 268 #define cfs_atomic_add(b,a)  do {(a)->counter += b;} while (0)
 269 #define cfs_atomic_add_return(n,a) ((a)->counter += n)
 270 #define cfs_atomic_inc_return(a) cfs_atomic_add_return(1,a)
 271 #define cfs_atomic_sub(b,a)  do {(a)->counter -= b;} while (0)
 272 #define cfs_atomic_sub_return(n,a) ((a)->counter -= n)
 273 #define cfs_atomic_dec_return(a)  cfs_atomic_sub_return(1,a)
 274 #define cfs_atomic_add_unless(v, a, u) \
 275         ((v)->counter != u ? (v)->counter += a : 0)
 276 #define cfs_atomic_inc_not_zero(v) cfs_atomic_add_unless((v), 1, 0)
 277 #define cfs_atomic_cmpxchg(v, ov, nv) \
 278         ((v)->counter == ov ? ((v)->counter = nv, ov) : (v)->counter)
 279
 280 #ifdef HAVE_LIBPTHREAD
 281 #include <pthread.h>
 282
 283 /*
 284  * Multi-threaded user space atomic APIs
 285  */
 286
 287 typedef struct { volatile int counter; } mt_atomic_t;
 288
 289 int mt_atomic_read(mt_atomic_t *a);
 290 void mt_atomic_set(mt_atomic_t *a, int b);
 291 int mt_atomic_dec_and_test(mt_atomic_t *a);
 292 void mt_atomic_inc(mt_atomic_t *a);
 293 void mt_atomic_dec(mt_atomic_t *a);
 294 void mt_atomic_add(int b, mt_atomic_t *a);
 295 void mt_atomic_sub(int b, mt_atomic_t *a);
 296
 297 #endif /* HAVE_LIBPTHREAD */
 298
 299 /**************************************************************************
 300  *
 301  * Mutex interface.
 302  *
 303  **************************************************************************/
 304 #define mutex semaphore
 305
 306 #define DEFINE_MUTEX(m) DEFINE_SEMAPHORE(m)
 307
 308 static inline void mutex_init(struct mutex *mutex)
 309 {
 310         sema_init(mutex, 1);
 311 }
 312
 313 static inline void mutex_lock(struct mutex *mutex)
 314 {
 315         down(mutex);
 316 }
 317
 318 static inline void mutex_unlock(struct mutex *mutex)
 319 {
 320         up(mutex);
 321 }
 322
 323 static inline int mutex_lock_interruptible(struct mutex *mutex)
 324 {
 325         return down_interruptible(mutex);
 326 }
 327
 328 /**
 329  * Try-lock this mutex.
 330  *
 331  * Note, return values are negation of what is expected from down_trylock() or
 332  * pthread_mutex_trylock().
 333  *
 334  * \retval 1 try-lock succeeded (lock acquired).
 335  * \retval 0 indicates lock contention.
 336  */
 337 static inline int mutex_trylock(struct mutex *mutex)
 338 {
 339         return !down_trylock(mutex);
 340 }
 341
 342 static inline void mutex_destroy(struct mutex *lock)
 343 {
 344 }
 345
 346 /*
 347  * This is for use in assertions _only_, i.e., this function should always
 348  * return 1.
 349  *
 350  * \retval 1 mutex is locked.
 351  *
 352  * \retval 0 mutex is not locked. This should never happen.
 353  */
 354 static inline int mutex_is_locked(struct mutex *lock)
 355 {
 356         return 1;
 357 }
 358
 359
 360 /**************************************************************************
 361  *
 362  * Lockdep "implementation". Also see lustre_compat25.h
 363  *
 364  **************************************************************************/
 365
 366 struct lock_class_key {
 367         int foo;
 368 };
 369
 370 static inline void lockdep_set_class(void *lock, struct lock_class_key *key)
 371 {
 372 }
 373
 374 static inline void lockdep_off(void)
 375 {
 376 }
 377
 378 static inline void lockdep_on(void)
 379 {
 380 }
 381
 382 #define mutex_lock_nested(mutex, subclass) mutex_lock(mutex)
 383 #define spin_lock_nested(lock, subclass) spin_lock(lock)
 384 #define down_read_nested(lock, subclass) down_read(lock)
 385 #define down_write_nested(lock, subclass) down_write(lock)
 386
 387
 388 /* !__KERNEL__ */
 389 #endif
 390
 391 /* __LIBCFS_USER_LOCK_H__ */
 392 #endif
 393 /*
 394  * Local variables:
 395  * c-indentation-style: "K&R"
 396  * c-basic-offset: 8
 397  * tab-width: 8
 398  * fill-column: 80
 399  * scroll-step: 1
 400  * End:
 401  */