share/man/man9/lock.9

   1 .\"
   2 .\" Copyright (C) 2002 Chad David <davidc@acns.ab.ca>. All rights reserved.
   3 .\"
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   6 .\" are met:
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  17 .\" WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
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  19 .\" DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
  20 .\" (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
  21 .\" SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER
  22 .\" CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  23 .\" LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  24 .\" OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH
  25 .\" DAMAGE.
  26 .\"
  27 .\" $FreeBSD$
  28 .\"
  29 .Dd February 05, 2009
  30 .Dt LOCK 9
  31 .Os
  32 .Sh NAME
  33 .Nm lockinit ,
  34 .Nm lockdestroy ,
  35 .Nm lockmgr ,
  36 .Nm lockmgr_args ,
  37 .Nm lockmgr_args_rw ,
  38 .Nm lockmgr_disown ,
  39 .Nm lockmgr_printinfo ,
  40 .Nm lockmgr_recursed ,
  41 .Nm lockmgr_rw ,
  42 .Nm lockmgr_waiters ,
  43 .Nm lockstatus ,
  44 .Nm lockmgr_assert
  45 .Nd "lockmgr family of functions"
  46 .Sh SYNOPSIS
  47 .In sys/types.h
  48 .In sys/lock.h
  49 .In sys/lockmgr.h
  50 .Ft void
  51 .Fn lockinit "struct lock *lkp" "int prio" "const char *wmesg" "int timo" "int flags"
  52 .Ft void
  53 .Fn lockdestroy "struct lock *lkp"
  54 .Ft int
  55 .Fn lockmgr "struct lock *lkp" "u_int flags" "struct mtx *ilk"
  56 .Ft int
  57 .Fn lockmgr_args "struct lock *lkp" "u_int flags" "struct mtx *ilk" "const char *wmesg" "int prio" "int timo"
  58 .Ft int
  59 .Fn lockmgr_args_rw "struct lock *lkp" "u_int flags" "struct rwlock *ilk" "const char *wmesg" "int prio" "int timo"
  60 .Ft void
  61 .Fn lockmgr_disown "struct lock *lkp"
  62 .Ft void
  63 .Fn lockmgr_printinfo "struct lock *lkp"
  64 .Ft int
  65 .Fn lockmgr_recursed "struct lock *lkp"
  66 .Ft int
  67 .Fn lockmgr_rw "struct lock *lkp" "u_int flags" "struct rwlock *ilk"
  68 .Ft int
  69 .Fn lockmgr_waiters "struct lock *lkp"
  70 .Ft int
  71 .Fn lockstatus "struct lock *lkp"
  72 .Pp
  73 .Cd "options INVARIANTS"
  74 .Cd "options INVARIANT_SUPPORT"
  75 .Ft void
  76 .Fn lockmgr_assert "struct lock *lkp" "int what"
  77 .Sh DESCRIPTION
  78 The
  79 .Fn lockinit
  80 function is used to initialize a lock.
  81 It must be called before any operation can be performed on a lock.
  82 Its arguments are:
  83 .Bl -tag -width ".Fa wmesg"
  84 .It Fa lkp
  85 A pointer to the lock to initialize.
  86 .It Fa prio
  87 The priority passed to
  88 .Xr sleep 9 .
  89 .It Fa wmesg
  90 The lock message.
  91 This is used for both debugging output and
  92 .Xr sleep 9 .
  93 .It Fa timo
  94 The timeout value passed to
  95 .Xr sleep 9 .
  96 .It Fa flags
  97 The flags the lock is to be initialized with:
  98 .Bl -tag -width ".Dv LK_CANRECURSE"
  99 .It Dv LK_CANRECURSE
 100 Allow recursive exclusive locks.
 101 .It Dv LK_NOPROFILE
 102 Disable lock profiling for this lock.
 103 .It Dv LK_NOSHARE
 104 Allow exclusive locks only.
 105 .It Dv LK_NOWITNESS
 106 Instruct
 107 .Xr witness 4
 108 to ignore this lock.
 109 .It Dv LK_NODUP
 110 .Xr witness 4
 111 should log messages about duplicate locks being acquired.
 112 .It Dv LK_QUIET
 113 Disable
 114 .Xr ktr 4
 115 logging for this lock.
 116 .It Dv LK_TIMELOCK
 117 Use
 118 .Fa timo
 119 during a sleep; otherwise, 0 is used.
 120 .El
 121 .El
 122 .Pp
 123 The
 124 .Fn lockdestroy
 125 function is used to destroy a lock, and while it is called in a number of
 126 places in the kernel, it currently does nothing.
 127 .Pp
 128 The
 129 .Fn lockmgr
 130 and
 131 .Fn lockmgr_rw
 132 functions handle general locking functionality within the kernel, including
 133 support for shared and exclusive locks, and recursion.
 134 .Fn lockmgr
 135 and
 136 .Fn lockmgr_rw
 137 are also able to upgrade and downgrade locks.
 138 .Pp
 139 Their arguments are:
 140 .Bl -tag -width ".Fa flags"
 141 .It Fa lkp
 142 A pointer to the lock to manipulate.
 143 .It Fa flags
 144 Flags indicating what action is to be taken.
 145 .Bl -tag -width ".Dv LK_CANRECURSE"
 146 .It Dv LK_SHARED
 147 Acquire a shared lock.
 148 If an exclusive lock is currently held, it will be downgraded.
 149 .It Dv LK_EXCLUSIVE
 150 Acquire an exclusive lock.
 151 If an exclusive lock is already held, and
 152 .Dv LK_CANRECURSE
 153 is not set, the system will
 154 .Xr panic 9 .
 155 .It Dv LK_DOWNGRADE
 156 Downgrade exclusive lock to a shared lock.
 157 Downgrading a shared lock is not permitted.
 158 If an exclusive lock has been recursed, all references will be downgraded.
 159 .It Dv LK_UPGRADE
 160 Upgrade a shared lock to an exclusive lock.
 161 If this call fails, the shared lock is lost.
 162 During the upgrade, the shared lock could
 163 be temporarily dropped.
 164 Attempts to upgrade an exclusive lock will cause a
 165 .Xr panic 9 .
 166 .It Dv LK_RELEASE
 167 Release the lock.
 168 Releasing a lock that is not held can cause a
 169 .Xr panic 9 .
 170 .It Dv LK_DRAIN
 171 Wait for all activity on the lock to end, then mark it decommissioned.
 172 This is used before freeing a lock that is part of a piece of memory that is
 173 about to be freed.
 174 (As documented in
 175 .In sys/lockmgr.h . )
 176 .It Dv LK_SLEEPFAIL
 177 Fail if operation has slept.
 178 .It Dv LK_NOWAIT
 179 Do not allow the call to sleep.
 180 This can be used to test the lock.
 181 .It Dv LK_NOWITNESS
 182 Skip the
 183 .Xr witness 4
 184 checks for this instance.
 185 .It Dv LK_CANRECURSE
 186 Allow recursion on an exclusive lock.
 187 For every lock there must be a release.
 188 .It Dv LK_INTERLOCK
 189 Unlock the interlock (which should be locked already).
 190 .El
 191 .It Fa ilk
 192 An interlock mutex for controlling group access to the lock.
 193 If
 194 .Dv LK_INTERLOCK
 195 is specified,
 196 .Fn lockmgr
 197 and
 198 .Fn lockmgr_rw
 199 assume
 200 .Fa ilk
 201 is currently owned and not recursed, and will return it unlocked.
 202 See
 203 .Xr mtx_assert 9 .
 204 .El
 205 .Pp
 206 The
 207 .Fn lockmgr_args
 208 and
 209 .Fn lockmgr_args_rw
 210 function work like
 211 .Fn lockmgr
 212 and
 213 .Fn lockmgr_rw
 214 but accepting a
 215 .Fa wmesg ,
 216 .Fa timo
 217 and
 218 .Fa prio
 219 on a per-instance basis.
 220 The specified values will override the default
 221 ones, but this can still be used passing, respectively,
 222 .Dv LK_WMESG_DEFAULT ,
 223 .Dv LK_PRIO_DEFAULT
 224 and
 225 .Dv LK_TIMO_DEFAULT .
 226 .Pp
 227 The
 228 .Fn lockmgr_disown
 229 function switches the owner from the current thread to be
 230 .Dv LK_KERNPROC,
 231 if the lock is already held.
 232 .Pp
 233 The
 234 .Fn lockmgr_printinfo
 235 function prints debugging information about the lock.
 236 It is used primarily by
 237 .Xr VOP_PRINT 9
 238 functions.
 239 .Pp
 240 The
 241 .Fn lockmgr_recursed
 242 function returns true if the lock is recursed, 0
 243 otherwise.
 244 .Pp
 245 The
 246 .Fn lockmgr_waiters
 247 function returns true if the lock has waiters, 0 otherwise.
 248 .Pp
 249 The
 250 .Fn lockstatus
 251 function returns the status of the lock in relation to the current thread.
 252 .Pp
 253 When compiled with
 254 .Cd "options INVARIANTS"
 255 and
 256 .Cd "options INVARIANT_SUPPORT" ,
 257 the
 258 .Fn lockmgr_assert
 259 function tests
 260 .Fa lkp
 261 for the assertions specified in
 262 .Fa what ,
 263 and panics if they are not met.
 264 One of the following assertions must be specified:
 265 .Bl -tag -width ".Dv KA_UNLOCKED"
 266 .It Dv KA_LOCKED
 267 Assert that the current thread has either a shared or an exclusive lock on the
 268 .Vt lkp
 269 lock pointed to by the first argument.
 270 .It Dv KA_SLOCKED
 271 Assert that the current thread has a shared lock on the
 272 .Vt lkp
 273 lock pointed to by the first argument.
 274 .It Dv KA_XLOCKED
 275 Assert that the current thread has an exclusive lock on the
 276 .Vt lkp
 277 lock pointed to by the first argument.
 278 .It Dv KA_UNLOCKED
 279 Assert that the current thread has no lock on the
 280 .Vt lkp
 281 lock pointed to by the first argument.
 282 .El
 283 .Pp
 284 In addition, one of the following optional assertions can be used with
 285 either an
 286 .Dv KA_LOCKED ,
 287 .Dv KA_SLOCKED ,
 288 or
 289 .Dv KA_XLOCKED
 290 assertion:
 291 .Bl -tag -width ".Dv KA_NOTRECURSED"
 292 .It Dv KA_RECURSED
 293 Assert that the current thread has a recursed lock on
 294 .Fa lkp .
 295 .It Dv KA_NOTRECURSED
 296 Assert that the current thread does not have a recursed lock on
 297 .Fa lkp .
 298 .El
 299 .Pp
 300 .Sh RETURN VALUES
 301 The
 302 .Fn lockmgr
 303 and
 304 .Fn lockmgr_rw
 305 functions return 0 on success and non-zero on failure.
 306 .Pp
 307 The
 308 .Fn lockstatus
 309 function returns:
 310 .Bl -tag -width ".Dv LK_EXCLUSIVE"
 311 .It Dv LK_EXCLUSIVE
 312 An exclusive lock is held by the current thread.
 313 .It Dv LK_EXCLOTHER
 314 An exclusive lock is held by someone other than the current thread.
 315 .It Dv LK_SHARED
 316 A shared lock is held.
 317 .It Li 0
 318 The lock is not held by anyone.
 319 .El
 320 .Sh ERRORS
 321 .Fn lockmgr
 322 and
 323 .Fn lockmgr_rw
 324 fail if:
 325 .Bl -tag -width Er
 326 .It Bq Er EBUSY
 327 .Dv LK_FORCEUPGRADE
 328 was requested and another thread had already requested a lock upgrade.
 329 .It Bq Er EBUSY
 330 .Dv LK_NOWAIT
 331 was set, and a sleep would have been required.
 332 .It Bq Er ENOLCK
 333 .Dv LK_SLEEPFAIL
 334 was set and
 335 .Fn lockmgr
 336 or
 337 .Fn lockmgr_rw
 338 did sleep.
 339 .It Bq Er EINTR
 340 .Dv PCATCH
 341 was set in the lock priority, and a signal was delivered during a sleep.
 342 Note the
 343 .Er ERESTART
 344 error below.
 345 .It Bq Er ERESTART
 346 .Dv PCATCH
 347 was set in the lock priority, a signal was delivered during a sleep,
 348 and the system call is to be restarted.
 349 .It Bq Er EWOULDBLOCK
 350 a non-zero timeout was given, and the timeout expired.
 351 .El
 352 .Sh LOCKS
 353 If
 354 .Dv LK_INTERLOCK
 355 is passed in the
 356 .Fa flags
 357 argument to
 358 .Fn lockmgr
 359 or
 360 .Fn lockmgr_rw ,
 361 the
 362 .Fa ilk
 363 must be held prior to calling
 364 .Fn lockmgr
 365 or
 366 .Fn lockmgr_rw ,
 367 and will be returned unlocked.
 368 .Pp
 369 Upgrade attempts that fail result in the loss of the lock that
 370 is currently held.
 371 Also, it is invalid to upgrade an
 372 exclusive lock, and a
 373 .Xr panic 9
 374 will be the result of trying.
 375 .Sh SEE ALSO
 376 .Xr condvar 9 ,
 377 .Xr locking 9 ,
 378 .Xr mutex 9 ,
 379 .Xr rwlock 9 ,
 380 .Xr sleep 9 ,
 381 .Xr sx 9 ,
 382 .Xr mtx_assert 9 ,
 383 .Xr panic 9 ,
 384 .Xr VOP_PRINT 9
 385 .Sh AUTHORS
 386 This manual page was written by
 387 .An Chad David Aq davidc@acns.ab.ca .