/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */ 
 | 
/* 
 | 
 * MCS lock defines 
 | 
 * 
 | 
 * This file contains the main data structure and API definitions of MCS lock. 
 | 
 * 
 | 
 * The MCS lock (proposed by Mellor-Crummey and Scott) is a simple spin-lock 
 | 
 * with the desirable properties of being fair, and with each cpu trying 
 | 
 * to acquire the lock spinning on a local variable. 
 | 
 * It avoids expensive cache bouncings that common test-and-set spin-lock 
 | 
 * implementations incur. 
 | 
 */ 
 | 
#ifndef __LINUX_MCS_SPINLOCK_H 
 | 
#define __LINUX_MCS_SPINLOCK_H 
 | 
  
 | 
#include <asm/mcs_spinlock.h> 
 | 
  
 | 
struct mcs_spinlock { 
 | 
    struct mcs_spinlock *next; 
 | 
    int locked; /* 1 if lock acquired */ 
 | 
    int count;  /* nesting count, see qspinlock.c */ 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
#ifndef arch_mcs_spin_lock_contended 
 | 
/* 
 | 
 * Using smp_cond_load_acquire() provides the acquire semantics 
 | 
 * required so that subsequent operations happen after the 
 | 
 * lock is acquired. Additionally, some architectures such as 
 | 
 * ARM64 would like to do spin-waiting instead of purely 
 | 
 * spinning, and smp_cond_load_acquire() provides that behavior. 
 | 
 */ 
 | 
#define arch_mcs_spin_lock_contended(l)                    \ 
 | 
do {                                    \ 
 | 
    smp_cond_load_acquire(l, VAL);                    \ 
 | 
} while (0) 
 | 
#endif 
 | 
  
 | 
#ifndef arch_mcs_spin_unlock_contended 
 | 
/* 
 | 
 * smp_store_release() provides a memory barrier to ensure all 
 | 
 * operations in the critical section has been completed before 
 | 
 * unlocking. 
 | 
 */ 
 | 
#define arch_mcs_spin_unlock_contended(l)                \ 
 | 
    smp_store_release((l), 1) 
 | 
#endif 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * Note: the smp_load_acquire/smp_store_release pair is not 
 | 
 * sufficient to form a full memory barrier across 
 | 
 * cpus for many architectures (except x86) for mcs_unlock and mcs_lock. 
 | 
 * For applications that need a full barrier across multiple cpus 
 | 
 * with mcs_unlock and mcs_lock pair, smp_mb__after_unlock_lock() should be 
 | 
 * used after mcs_lock. 
 | 
 */ 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * In order to acquire the lock, the caller should declare a local node and 
 | 
 * pass a reference of the node to this function in addition to the lock. 
 | 
 * If the lock has already been acquired, then this will proceed to spin 
 | 
 * on this node->locked until the previous lock holder sets the node->locked 
 | 
 * in mcs_spin_unlock(). 
 | 
 */ 
 | 
static inline 
 | 
void mcs_spin_lock(struct mcs_spinlock **lock, struct mcs_spinlock *node) 
 | 
{ 
 | 
    struct mcs_spinlock *prev; 
 | 
  
 | 
    /* Init node */ 
 | 
    node->locked = 0; 
 | 
    node->next   = NULL; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * We rely on the full barrier with global transitivity implied by the 
 | 
     * below xchg() to order the initialization stores above against any 
 | 
     * observation of @node. And to provide the ACQUIRE ordering associated 
 | 
     * with a LOCK primitive. 
 | 
     */ 
 | 
    prev = xchg(lock, node); 
 | 
    if (likely(prev == NULL)) { 
 | 
        /* 
 | 
         * Lock acquired, don't need to set node->locked to 1. Threads 
 | 
         * only spin on its own node->locked value for lock acquisition. 
 | 
         * However, since this thread can immediately acquire the lock 
 | 
         * and does not proceed to spin on its own node->locked, this 
 | 
         * value won't be used. If a debug mode is needed to 
 | 
         * audit lock status, then set node->locked value here. 
 | 
         */ 
 | 
        return; 
 | 
    } 
 | 
    WRITE_ONCE(prev->next, node); 
 | 
  
 | 
    /* Wait until the lock holder passes the lock down. */ 
 | 
    arch_mcs_spin_lock_contended(&node->locked); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * Releases the lock. The caller should pass in the corresponding node that 
 | 
 * was used to acquire the lock. 
 | 
 */ 
 | 
static inline 
 | 
void mcs_spin_unlock(struct mcs_spinlock **lock, struct mcs_spinlock *node) 
 | 
{ 
 | 
    struct mcs_spinlock *next = READ_ONCE(node->next); 
 | 
  
 | 
    if (likely(!next)) { 
 | 
        /* 
 | 
         * Release the lock by setting it to NULL 
 | 
         */ 
 | 
        if (likely(cmpxchg_release(lock, node, NULL) == node)) 
 | 
            return; 
 | 
        /* Wait until the next pointer is set */ 
 | 
        while (!(next = READ_ONCE(node->next))) 
 | 
            cpu_relax(); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    /* Pass lock to next waiter. */ 
 | 
    arch_mcs_spin_unlock_contended(&next->locked); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
#endif /* __LINUX_MCS_SPINLOCK_H */ 
 |