// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only 
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/* 
 | 
 * Copyright (c) 2008 Intel Corporation 
 | 
 * Author: Matthew Wilcox <willy@linux.intel.com> 
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 * 
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 * This file implements counting semaphores. 
 | 
 * A counting semaphore may be acquired 'n' times before sleeping. 
 | 
 * See mutex.c for single-acquisition sleeping locks which enforce 
 | 
 * rules which allow code to be debugged more easily. 
 | 
 */ 
 | 
  
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/* 
 | 
 * Some notes on the implementation: 
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 * 
 | 
 * The spinlock controls access to the other members of the semaphore. 
 | 
 * down_trylock() and up() can be called from interrupt context, so we 
 | 
 * have to disable interrupts when taking the lock.  It turns out various 
 | 
 * parts of the kernel expect to be able to use down() on a semaphore in 
 | 
 * interrupt context when they know it will succeed, so we have to use 
 | 
 * irqsave variants for down(), down_interruptible() and down_killable() 
 | 
 * too. 
 | 
 * 
 | 
 * The ->count variable represents how many more tasks can acquire this 
 | 
 * semaphore.  If it's zero, there may be tasks waiting on the wait_list. 
 | 
 */ 
 | 
  
 | 
#include <linux/compiler.h> 
 | 
#include <linux/kernel.h> 
 | 
#include <linux/export.h> 
 | 
#include <linux/sched.h> 
 | 
#include <linux/sched/debug.h> 
 | 
#include <linux/semaphore.h> 
 | 
#include <linux/spinlock.h> 
 | 
#include <linux/ftrace.h> 
 | 
  
 | 
static noinline void __down(struct semaphore *sem); 
 | 
static noinline int __down_interruptible(struct semaphore *sem); 
 | 
static noinline int __down_killable(struct semaphore *sem); 
 | 
static noinline int __down_timeout(struct semaphore *sem, long timeout); 
 | 
static noinline void __up(struct semaphore *sem); 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * down - acquire the semaphore 
 | 
 * @sem: the semaphore to be acquired 
 | 
 * 
 | 
 * Acquires the semaphore.  If no more tasks are allowed to acquire the 
 | 
 * semaphore, calling this function will put the task to sleep until the 
 | 
 * semaphore is released. 
 | 
 * 
 | 
 * Use of this function is deprecated, please use down_interruptible() or 
 | 
 * down_killable() instead. 
 | 
 */ 
 | 
void down(struct semaphore *sem) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned long flags; 
 | 
  
 | 
    raw_spin_lock_irqsave(&sem->lock, flags); 
 | 
    if (likely(sem->count > 0)) 
 | 
        sem->count--; 
 | 
    else 
 | 
        __down(sem); 
 | 
    raw_spin_unlock_irqrestore(&sem->lock, flags); 
 | 
} 
 | 
EXPORT_SYMBOL(down); 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * down_interruptible - acquire the semaphore unless interrupted 
 | 
 * @sem: the semaphore to be acquired 
 | 
 * 
 | 
 * Attempts to acquire the semaphore.  If no more tasks are allowed to 
 | 
 * acquire the semaphore, calling this function will put the task to sleep. 
 | 
 * If the sleep is interrupted by a signal, this function will return -EINTR. 
 | 
 * If the semaphore is successfully acquired, this function returns 0. 
 | 
 */ 
 | 
int down_interruptible(struct semaphore *sem) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned long flags; 
 | 
    int result = 0; 
 | 
  
 | 
    raw_spin_lock_irqsave(&sem->lock, flags); 
 | 
    if (likely(sem->count > 0)) 
 | 
        sem->count--; 
 | 
    else 
 | 
        result = __down_interruptible(sem); 
 | 
    raw_spin_unlock_irqrestore(&sem->lock, flags); 
 | 
  
 | 
    return result; 
 | 
} 
 | 
EXPORT_SYMBOL(down_interruptible); 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * down_killable - acquire the semaphore unless killed 
 | 
 * @sem: the semaphore to be acquired 
 | 
 * 
 | 
 * Attempts to acquire the semaphore.  If no more tasks are allowed to 
 | 
 * acquire the semaphore, calling this function will put the task to sleep. 
 | 
 * If the sleep is interrupted by a fatal signal, this function will return 
 | 
 * -EINTR.  If the semaphore is successfully acquired, this function returns 
 | 
 * 0. 
 | 
 */ 
 | 
int down_killable(struct semaphore *sem) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned long flags; 
 | 
    int result = 0; 
 | 
  
 | 
    raw_spin_lock_irqsave(&sem->lock, flags); 
 | 
    if (likely(sem->count > 0)) 
 | 
        sem->count--; 
 | 
    else 
 | 
        result = __down_killable(sem); 
 | 
    raw_spin_unlock_irqrestore(&sem->lock, flags); 
 | 
  
 | 
    return result; 
 | 
} 
 | 
EXPORT_SYMBOL(down_killable); 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * down_trylock - try to acquire the semaphore, without waiting 
 | 
 * @sem: the semaphore to be acquired 
 | 
 * 
 | 
 * Try to acquire the semaphore atomically.  Returns 0 if the semaphore has 
 | 
 * been acquired successfully or 1 if it cannot be acquired. 
 | 
 * 
 | 
 * NOTE: This return value is inverted from both spin_trylock and 
 | 
 * mutex_trylock!  Be careful about this when converting code. 
 | 
 * 
 | 
 * Unlike mutex_trylock, this function can be used from interrupt context, 
 | 
 * and the semaphore can be released by any task or interrupt. 
 | 
 */ 
 | 
int down_trylock(struct semaphore *sem) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned long flags; 
 | 
    int count; 
 | 
  
 | 
    raw_spin_lock_irqsave(&sem->lock, flags); 
 | 
    count = sem->count - 1; 
 | 
    if (likely(count >= 0)) 
 | 
        sem->count = count; 
 | 
    raw_spin_unlock_irqrestore(&sem->lock, flags); 
 | 
  
 | 
    return (count < 0); 
 | 
} 
 | 
EXPORT_SYMBOL(down_trylock); 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * down_timeout - acquire the semaphore within a specified time 
 | 
 * @sem: the semaphore to be acquired 
 | 
 * @timeout: how long to wait before failing 
 | 
 * 
 | 
 * Attempts to acquire the semaphore.  If no more tasks are allowed to 
 | 
 * acquire the semaphore, calling this function will put the task to sleep. 
 | 
 * If the semaphore is not released within the specified number of jiffies, 
 | 
 * this function returns -ETIME.  It returns 0 if the semaphore was acquired. 
 | 
 */ 
 | 
int down_timeout(struct semaphore *sem, long timeout) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned long flags; 
 | 
    int result = 0; 
 | 
  
 | 
    raw_spin_lock_irqsave(&sem->lock, flags); 
 | 
    if (likely(sem->count > 0)) 
 | 
        sem->count--; 
 | 
    else 
 | 
        result = __down_timeout(sem, timeout); 
 | 
    raw_spin_unlock_irqrestore(&sem->lock, flags); 
 | 
  
 | 
    return result; 
 | 
} 
 | 
EXPORT_SYMBOL(down_timeout); 
 | 
  
 | 
/** 
 | 
 * up - release the semaphore 
 | 
 * @sem: the semaphore to release 
 | 
 * 
 | 
 * Release the semaphore.  Unlike mutexes, up() may be called from any 
 | 
 * context and even by tasks which have never called down(). 
 | 
 */ 
 | 
void up(struct semaphore *sem) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned long flags; 
 | 
  
 | 
    raw_spin_lock_irqsave(&sem->lock, flags); 
 | 
    if (likely(list_empty(&sem->wait_list))) 
 | 
        sem->count++; 
 | 
    else 
 | 
        __up(sem); 
 | 
    raw_spin_unlock_irqrestore(&sem->lock, flags); 
 | 
} 
 | 
EXPORT_SYMBOL(up); 
 | 
  
 | 
/* Functions for the contended case */ 
 | 
  
 | 
struct semaphore_waiter { 
 | 
    struct list_head list; 
 | 
    struct task_struct *task; 
 | 
    bool up; 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * Because this function is inlined, the 'state' parameter will be 
 | 
 * constant, and thus optimised away by the compiler.  Likewise the 
 | 
 * 'timeout' parameter for the cases without timeouts. 
 | 
 */ 
 | 
static inline int __sched __down_common(struct semaphore *sem, long state, 
 | 
                                long timeout) 
 | 
{ 
 | 
    struct semaphore_waiter waiter; 
 | 
  
 | 
    list_add_tail(&waiter.list, &sem->wait_list); 
 | 
    waiter.task = current; 
 | 
    waiter.up = false; 
 | 
  
 | 
    for (;;) { 
 | 
        if (signal_pending_state(state, current)) 
 | 
            goto interrupted; 
 | 
        if (unlikely(timeout <= 0)) 
 | 
            goto timed_out; 
 | 
        __set_current_state(state); 
 | 
        raw_spin_unlock_irq(&sem->lock); 
 | 
        timeout = schedule_timeout(timeout); 
 | 
        raw_spin_lock_irq(&sem->lock); 
 | 
        if (waiter.up) 
 | 
            return 0; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
 timed_out: 
 | 
    list_del(&waiter.list); 
 | 
    return -ETIME; 
 | 
  
 | 
 interrupted: 
 | 
    list_del(&waiter.list); 
 | 
    return -EINTR; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static noinline void __sched __down(struct semaphore *sem) 
 | 
{ 
 | 
    __down_common(sem, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static noinline int __sched __down_interruptible(struct semaphore *sem) 
 | 
{ 
 | 
    return __down_common(sem, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static noinline int __sched __down_killable(struct semaphore *sem) 
 | 
{ 
 | 
    return __down_common(sem, TASK_KILLABLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static noinline int __sched __down_timeout(struct semaphore *sem, long timeout) 
 | 
{ 
 | 
    return __down_common(sem, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static noinline void __sched __up(struct semaphore *sem) 
 | 
{ 
 | 
    struct semaphore_waiter *waiter = list_first_entry(&sem->wait_list, 
 | 
                        struct semaphore_waiter, list); 
 | 
    list_del(&waiter->list); 
 | 
    waiter->up = true; 
 | 
    wake_up_process(waiter->task); 
 | 
} 
 |