Whamcloud - gitweb
LU-1346 libcfs: replace libcfs wrappers with kernel API
[fs/lustre-release.git] / libcfs / include / libcfs / winnt / winnt-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 /*
31  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
32  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
33  *
34  * libcfs/include/libcfs/winnt/winnt-lock.h
35  *
36  * Basic library routines.
37  */
38
39 #ifndef __LIBCFS_WINNT_CFS_LOCK_H__
40 #define __LIBCFS_WINNT_CFS_LOCK_H__
41
42 #ifndef __LIBCFS_LIBCFS_H__
43 #error Do not #include this file directly. #include <libcfs/libcfs.h> instead
44 #endif
45
46 #ifdef __KERNEL__
47
48
49 /*
50  * IMPORTANT !!!!!!!!
51  *
52  * All locks' declaration are not guaranteed to be initialized,
53  * Althought some of they are initialized in Linux. All locks
54  * declared by CFS_DECL_* should be initialized explicitly.
55  */
56
57 /*
58  *  spinlock & event definitions
59  */
60
61 typedef struct spin_lock spinlock_t;
62
63 /* atomic */
64
65 typedef struct { volatile int counter; } cfs_atomic_t;
66
67 #define CFS_ATOMIC_INIT(i)      { i }
68
69 #define cfs_atomic_read(v)      ((v)->counter)
70 #define cfs_atomic_set(v,i)     (((v)->counter) = (i))
71
72 void FASTCALL cfs_atomic_add(int i, cfs_atomic_t *v);
73 void FASTCALL cfs_atomic_sub(int i, cfs_atomic_t *v);
74
75 int FASTCALL cfs_atomic_sub_and_test(int i, cfs_atomic_t *v);
76
77 void FASTCALL cfs_atomic_inc(cfs_atomic_t *v);
78 void FASTCALL cfs_atomic_dec(cfs_atomic_t *v);
79
80 int FASTCALL cfs_atomic_dec_and_test(cfs_atomic_t *v);
81 int FASTCALL cfs_atomic_inc_and_test(cfs_atomic_t *v);
82
83 int FASTCALL cfs_atomic_add_return(int i, cfs_atomic_t *v);
84 int FASTCALL cfs_atomic_sub_return(int i, cfs_atomic_t *v);
85
86 #define cfs_atomic_inc_return(v)  cfs_atomic_add_return(1, v)
87 #define cfs_atomic_dec_return(v)  cfs_atomic_sub_return(1, v)
88
89 int FASTCALL cfs_atomic_dec_and_lock(cfs_atomic_t *v, spinlock_t *lock);
90
91 /* event */
92
93 typedef KEVENT          event_t;
94
95 /*
96  * cfs_init_event
97  *   To initialize the event object
98  *
99  * Arguments:
100  *   event:  pointer to the event object
101  *   type:   Non Zero: SynchronizationEvent
102  *           Zero: NotificationEvent
103  *   status: the initial stats of the event
104  *           Non Zero: signaled
105  *           Zero: un-signaled
106  *
107  * Return Value:
108  *   N/A
109  *
110  * Notes:
111  *   N/A
112  */
113 static inline void
114 cfs_init_event(event_t *event, int type, int status)
115 {
116     KeInitializeEvent(
117             event,
118             (type) ? SynchronizationEvent: NotificationEvent,
119             (status) ? TRUE : FALSE
120             );
121 }
122
123 /*
124  * cfs_wait_event_internal
125  *   To wait on an event to syncrhonize the process
126  *
127  * Arguments:
128  *   event:  pointer to the event object
129  *   timeout: the timeout for waitting or 0 means infinite time.
130  *
131  * Return Value:
132  *   Zero:   waiting timeouts
133  *   Non Zero: event signaled ...
134  *
135  * Notes:
136  *   N/A
137  */
138
139 static inline int64_t
140 cfs_wait_event_internal(event_t * event, int64_t timeout)
141 {
142     NTSTATUS        Status;
143     LARGE_INTEGER   TimeOut;
144
145     TimeOut.QuadPart = -1 * (10000000/CFS_HZ) * timeout;
146
147     Status = KeWaitForSingleObject(
148                 event,
149                 Executive,
150                 KernelMode,
151                 FALSE,
152                 (timeout != 0) ? (&TimeOut) : (NULL)
153                 );
154
155     if (Status == STATUS_TIMEOUT)  {
156         return 0;
157     }
158
159     return TRUE; // signaled case
160 }
161
162 /*
163  * cfs_wake_event
164  *   To signal the event object
165  *
166  * Arguments:
167  *   event:  pointer to the event object
168  *
169  * Return Value:
170  *   N/A
171  *
172  * Notes:
173  *   N/A
174  */
175
176 static inline int
177 cfs_wake_event(event_t * event)
178 {
179     return (KeSetEvent(event, 0, FALSE) != 0);
180 }
181
182 /*
183  * cfs_clear_event
184  *   To clear/reset the status of the event object
185  *
186  * Arguments:
187  *   event:  pointer to the event object
188  *
189  * Return Value:
190  *   N/A
191  *
192  * Notes:
193  *   N/A
194  */
195
196 static inline void
197 cfs_clear_event(event_t * event)
198 {
199     KeResetEvent(event);
200 }
201
202 /*
203  * spin lock defintions / routines
204  */
205
206 /*
207  * Warning:
208  *
209  * for spinlock operations, try to grab nesting acquisition of
210  * spinlock will cause dead-lock in MP system and current irql
211  * overwritten for UP system. (UP system could allow nesting spin
212  * acqisition, because it's not spin at all just raising the irql.)
213  *
214  */
215
216 struct spin_lock {
217         KSPIN_LOCK      lock;
218         KIRQL           irql;
219 };
220
221 #define CFS_DECL_SPIN(name)             spinlock_t name;
222 #define CFS_DECL_SPIN_EXTERN(name)      extern spinlock_t name;
223
224 #define DEFINE_SPINLOCK {0}
225
226 static inline void spin_lock_init(spinlock_t *lock)
227 {
228         KeInitializeSpinLock(&(lock->lock));
229 }
230
231 static inline void spin_lock(spinlock_t *lock)
232 {
233         KeAcquireSpinLock(&(lock->lock), &(lock->irql));
234 }
235
236 static inline void spin_lock_nested(spinlock_t *lock, unsigned subclass)
237 {
238         KeAcquireSpinLock(&(lock->lock), &(lock->irql));
239 }
240
241 static inline void spin_unlock(spinlock_t *lock)
242 {
243         KIRQL   irql = lock->irql;
244         KeReleaseSpinLock(&(lock->lock), irql);
245 }
246
247
248 #define spin_lock_irqsave(lock, flags)  \
249         do { (flags) = 0; spin_lock(lock); } while (0)
250
251 #define spin_unlock_irqrestore(lock, flags) \
252         do { spin_unlock(lock); } while (0)
253
254
255 /* There's no  corresponding routine in windows kernel.
256    We must realize a light one of our own.  But there's
257    no way to identify the system is MP build or UP build
258    on the runtime. We just uses a workaround for it. */
259
260 extern int libcfs_mp_system;
261
262 static int spin_trylock(spinlock_t *lock)
263 {
264         KIRQL   Irql;
265         int     rc = 0;
266
267         ASSERT(lock != NULL);
268
269         KeRaiseIrql(DISPATCH_LEVEL, &Irql);
270
271         if (libcfs_mp_system) {
272                 if (0 == (ulong_ptr_t)lock->lock) {
273 #if _X86_
274                         __asm {
275                                 mov  edx, dword ptr [ebp + 8]
276                                 lock bts dword ptr[edx], 0
277                                 jb   lock_failed
278                                 mov  rc, TRUE
279                                 lock_failed:
280                         }
281 #else
282                         KdBreakPoint();
283 #endif
284
285                 }
286         } else {
287                 rc = TRUE;
288         }
289
290         if (rc) {
291                 lock->irql = Irql;
292         } else {
293                 KeLowerIrql(Irql);
294         }
295
296         return rc;
297 }
298
299 static int spin_is_locked(spinlock_t *lock)
300 {
301 #if _WIN32_WINNT >= 0x502
302         /* KeTestSpinLock only avalilable on 2k3 server or later */
303         return !KeTestSpinLock(&lock->lock);
304 #else
305         return (int) (lock->lock);
306 #endif
307 }
308
309 /* synchronization between cpus: it will disable all DPCs
310    kernel task scheduler on the CPU */
311 #define spin_lock_bh(x)         spin_lock(x)
312 #define spin_unlock_bh(x)       spin_unlock(x)
313 #define spin_lock_bh_init(x)    spin_lock_init(x)
314
315 /*
316  * rw_semaphore (using ERESOURCE)
317  */
318
319
320 struct rw_semaphore {
321         ERESOURCE       rwsem;
322 };
323
324
325 #define DECLARE_RWSEM(name) struct rw_semaphore name
326 #define CFS_DECLARE_RWSEM_EXTERN(name) extern struct rw_semaphore name
327
328 /*
329  * init_rwsem
330  *   To initialize the the rw_semaphore structure
331  *
332  * Arguments:
333  *   rwsem:  pointer to the rw_semaphore structure
334  *
335  * Return Value:
336  *   N/A
337  *
338  * Notes:
339  *   N/A
340  */
341
342 static inline void init_rwsem(struct rw_semaphore *s)
343 {
344         ExInitializeResourceLite(&s->rwsem);
345 }
346 #define rwsem_init init_rwsem
347
348 /*
349  * fini_rwsem
350  *   To finilize/destroy the the rw_semaphore structure
351  *
352  * Arguments:
353  *   rwsem:  pointer to the rw_semaphore structure
354  *
355  * Return Value:
356  *   N/A
357  *
358  * Notes:
359  *   For winnt system, we need this routine to delete the ERESOURCE.
360  *   Just define it NULL for other systems.
361  */
362
363 static inline void fini_rwsem(struct rw_semaphore *s)
364 {
365         ExDeleteResourceLite(&s->rwsem);
366 }
367
368 /*
369  * down_read
370  *   To acquire read-lock of the rw_semaphore
371  *
372  * Arguments:
373  *   rwsem:  pointer to the struct rw_semaphore
374  *
375  * Return Value:
376  *   N/A
377  *
378  * Notes:
379  *   N/A
380  */
381
382 static inline void down_read(struct rw_semaphore *s)
383 {
384         ExAcquireResourceSharedLite(&s->rwsem, TRUE);
385 }
386 #define down_read_nested down_read
387
388
389 /*
390  * down_read_trylock
391  *   To acquire read-lock of the rw_semaphore without blocking
392  *
393  * Arguments:
394  *   rwsem:  pointer to the struct rw_semaphore
395  *
396  * Return Value:
397  *   Zero: failed to acquire the read lock
398  *   Non-Zero: succeeded to acquire the read lock
399  *
400  * Notes:
401  *   This routine will return immediately without waiting.
402  */
403
404 static inline int down_read_trylock(struct rw_semaphore *s)
405 {
406         return ExAcquireResourceSharedLite(&s->rwsem, FALSE);
407 }
408
409
410 /*
411  * down_write
412  *   To acquire write-lock of the struct rw_semaphore
413  *
414  * Arguments:
415  *   rwsem:  pointer to the struct rw_semaphore
416  *
417  * Return Value:
418  *   N/A
419  *
420  * Notes:
421  *   N/A
422  */
423
424 static inline void down_write(struct rw_semaphore *s)
425 {
426         ExAcquireResourceExclusiveLite(&(s->rwsem), TRUE);
427 }
428 #define down_write_nested down_write
429
430 /*
431  * down_write_trylock
432  *   To acquire write-lock of the rw_semaphore without blocking
433  *
434  * Arguments:
435  *   rwsem:  pointer to the struct rw_semaphore
436  *
437  * Return Value:
438  *   Zero: failed to acquire the write lock
439  *   Non-Zero: succeeded to acquire the read lock
440  *
441  * Notes:
442  *   This routine will return immediately without waiting.
443  */
444
445 static inline int down_write_trylock(struct rw_semaphore *s)
446 {
447         return ExAcquireResourceExclusiveLite(&(s->rwsem), FALSE);
448 }
449
450
451 /*
452  * up_read
453  *   To release read-lock of the rw_semaphore
454  *
455  * Arguments:
456  *   rwsem:  pointer to the struct rw_semaphore
457  *
458  * Return Value:
459  *   N/A
460  *
461  * Notes:
462  *   N/A
463  */
464
465 static inline void up_read(struct rw_semaphore *s)
466 {
467         ExReleaseResourceForThreadLite(&(s->rwsem),
468                                        ExGetCurrentResourceThread());
469 }
470
471
472 /*
473  * up_write
474  *   To release write-lock of the rw_semaphore
475  *
476  * Arguments:
477  *   rwsem:  pointer to the struct rw_semaphore
478  *
479  * Return Value:
480  *   N/A
481  *
482  * Notes:
483  *   N/A
484  */
485
486 static inline void up_write(struct rw_semaphore *s)
487 {
488         ExReleaseResourceForThreadLite(&(s->rwsem),
489                                        ExGetCurrentResourceThread());
490 }
491
492 /*
493  * rwlock_t (using sempahore)
494  *
495  * - rwlock_init(x)
496  * - read_lock(x)
497  * - read_unlock(x)
498  * - write_lock(x)
499  * - write_unlock(x)
500  */
501
502 typedef struct {
503         spinlock_t      guard;
504         int             count;
505 } rwlock_t;
506
507 void rwlock_init(rwlock_t *rwlock);
508 void cfs_rwlock_fini(rwlock_t *rwlock);
509
510 void read_lock(rwlock_t *rwlock);
511 void read_unlock(rwlock_t *rwlock);
512 void write_lock(rwlock_t *rwlock);
513 void write_unlock(rwlock_t *rwlock);
514
515 #define write_lock_irqsave(l, f)        do { f = 0; write_lock(l); } while (0)
516 #define write_unlock_irqrestore(l, f)   do { write_unlock(l); } while (0)
517 #define read_lock_irqsave(l, f)         do { f = 0; read_lock(l); } while (0)
518 #define read_unlock_irqrestore(l, f)    do { read_unlock(l); } while (0)
519
520 #define write_lock_bh           write_lock
521 #define write_unlock_bh write_unlock
522
523 struct lock_class_key {
524         int foo;
525 };
526
527 #define lockdep_set_class(lock, class) do {} while (0)
528
529 static inline void lockdep_off(void)
530 {
531 }
532
533 static inline void lockdep_on(void)
534 {
535 }
536
537 /*
538  * Semaphore
539  *
540  * - sema_init(x, v)
541  * - __down(x)
542  * - __up(x)
543  */
544
545 struct semaphore {
546         KSEMAPHORE sem;
547 };
548
549 static inline void sema_init(struct semaphore *s, int val)
550 {
551         KeInitializeSemaphore(&s->sem, val, val);
552 }
553
554 static inline void __down(struct semaphore *s)
555 {
556         KeWaitForSingleObject(&(s->sem), Executive, KernelMode, FALSE, NULL);
557
558 }
559 static inline void __up(struct semaphore *s)
560 {
561         KeReleaseSemaphore(&s->sem, 0, 1, FALSE);
562 }
563
564 static inline int down_trylock(struct semaphore *s)
565 {
566         LARGE_INTEGER  timeout = {0};
567         NTSTATUS status = KeWaitForSingleObject(&(s->sem), Executive,
568                                                 KernelMode, FALSE, &timeout);
569
570         if (status == STATUS_SUCCESS)
571                 return 0;
572
573         return 1;
574 }
575
576 /*
577  * mutex_t:
578  *
579  * - init_mutex(x)
580  * - init_mutex_locked(x)
581  * - mutex_up(x)
582  * - mutex_down(x)
583  */
584
585 #define mutex semaphore
586
587 #define CFS_DECLARE_MUTEX(x) struct mutex x
588
589 /*
590  * init_mutex
591  *   To initialize a mutex_t structure
592  *
593  * Arguments:
594  *   mutex:  pointer to the mutex_t structure
595  *
596  * Return Value:
597  *   N/A
598  *
599  * Notes:
600  *   N/A
601  */
602 #define mutex_init cfs_init_mutex
603 static inline void cfs_init_mutex(struct mutex *mutex)
604 {
605         sema_init(mutex, 1);
606 }
607
608 /*
609  * mutex_down
610  *   To acquire the mutex lock
611  *
612  * Arguments:
613  *   mutex:  pointer to the mutex_t structure
614  *
615  * Return Value:
616  *   N/A
617  *
618  * Notes:
619  *   N/A
620  */
621
622 static inline void cfs_mutex_down(struct mutex *mutex)
623 {
624         __down(mutex);
625 }
626
627 static inline int cfs_mutex_down_interruptible(struct mutex *mutex)
628 {
629         __down(mutex);
630         return 0;
631 }
632
633 #define mutex_lock(m)           cfs_mutex_down(m)
634 #define mutex_trylock(s)        down_trylock(s)
635 #define mutex_lock_nested(m)    cfs_mutex_down(m)
636 #define down(m)                 cfs_mutex_down(m)
637 #define down_interruptible(m)   cfs_mutex_down_interruptible(m)
638
639 /*
640  * mutex_up
641  *   To release the mutex lock (acquired already)
642  *
643  * Arguments:
644  *   mutex:  pointer to the mutex_t structure
645  *
646  * Return Value:
647  *   N/A
648  *
649  * Notes:
650  *   N/A
651  */
652
653 static inline void cfs_mutex_up(struct mutex *mutex)
654 {
655         __up(mutex);
656 }
657
658 #define mutex_unlock(m)         cfs_mutex_up(m)
659 #define up(m)                   cfs_mutex_up(m)
660
661 /*
662  * init_mutex_locked
663  *   To initialize the mutex as acquired state
664  *
665  * Arguments:
666  *   mutex:  pointer to the mutex_t structure
667  *
668  * Return Value:
669  *   N/A
670  *
671  * Notes:
672  *   N/A
673  */
674
675 static inline void cfs_init_mutex_locked(struct mutex *mutex)
676 {
677         cfs_init_mutex(mutex);
678         cfs_mutex_down(mutex);
679 }
680
681 static inline void mutex_destroy(struct mutex *mutex)
682 {
683 }
684
685 /*
686  * completion
687  *
688  * - init_complition(c)
689  * - complete(c)
690  * - wait_for_completion(c)
691  */
692
693 struct completion{
694         event_t  event;
695 };
696
697
698 /*
699  * init_completion
700  *   To initialize the completion object
701  *
702  * Arguments:
703  *   c:  pointer to the completion structure
704  *
705  * Return Value:
706  *   N/A
707  *
708  * Notes:
709  *   N/A
710  */
711
712 static inline void init_completion(struct completion *c)
713 {
714         cfs_init_event(&(c->event), 1, FALSE);
715 }
716
717
718 /*
719  * complete
720  *   To complete/signal the completion object
721  *
722  * Arguments:
723  *   c:  pointer to the completion structure
724  *
725  * Return Value:
726  *   N/A
727  *
728  * Notes:
729  *   N/A
730  */
731
732 static inline void complete(struct completion *c)
733 {
734         cfs_wake_event(&(c->event));
735 }
736
737 /*
738  * wait_for_completion
739  *   To wait on the completion object. If the event is signaled,
740  *   this function will return to the call with the event un-singled.
741  *
742  * Arguments:
743  *   c:  pointer to the completion structure
744  *
745  * Return Value:
746  *   N/A
747  *
748  * Notes:
749  *   N/A
750  */
751
752 static inline void wait_for_completion(struct completion *c)
753 {
754         cfs_wait_event_internal(&(c->event), 0);
755 }
756
757 static inline int wait_for_completion_interruptible(struct completion *c)
758 {
759         cfs_wait_event_internal(&(c->event), 0);
760         return 0;
761 }
762
763 #endif /* !__KERNEL__ */
764 #endif