sys/kern/kern_mutex.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1998 Berkeley Software Design, Inc. All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  * 3. Berkeley Software Design Inc's name may not be used to endorse or
  15  *    promote products derived from this software without specific prior
  16  *    written permission.
  17  *
  18  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY BERKELEY SOFTWARE DESIGN INC ``AS IS'' AND
  19  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  20  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  21  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL BERKELEY SOFTWARE DESIGN INC BE LIABLE
  22  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  23  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  24  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  25  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  26  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  27  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  28  * SUCH DAMAGE.
  29  *
  30  *      from BSDI $Id: mutex_witness.c,v 1.1.2.20 2000/04/27 03:10:27 cp Exp $
  31  *      and BSDI $Id: synch_machdep.c,v 2.3.2.39 2000/04/27 03:10:25 cp Exp $
  32  */
  33
  34 /*
  35  * Machine independent bits of mutex implementation.
  36  */
  37
  38 #include <sys/cdefs.h>
  39 __FBSDID("$FreeBSD$");
  40
  41 #include "opt_adaptive_mutexes.h"
  42 #include "opt_ddb.h"
  43 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
  44 #include "opt_sched.h"
  45
  46 #include <sys/param.h>
  47 #include <sys/systm.h>
  48 #include <sys/bus.h>
  49 #include <sys/conf.h>
  50 #include <sys/kdb.h>
  51 #include <sys/kernel.h>
  52 #include <sys/ktr.h>
  53 #include <sys/lock.h>
  54 #include <sys/malloc.h>
  55 #include <sys/mutex.h>
  56 #include <sys/proc.h>
  57 #include <sys/resourcevar.h>
  58 #include <sys/sched.h>
  59 #include <sys/sbuf.h>
  60 #include <sys/smp.h>
  61 #include <sys/sysctl.h>
  62 #include <sys/turnstile.h>
  63 #include <sys/vmmeter.h>
  64 #include <sys/lock_profile.h>
  65
  66 #include <machine/atomic.h>
  67 #include <machine/bus.h>
  68 #include <machine/cpu.h>
  69
  70 #include <ddb/ddb.h>
  71
  72 #include <fs/devfs/devfs_int.h>
  73
  74 #include <vm/vm.h>
  75 #include <vm/vm_extern.h>
  76
  77 #if defined(SMP) && !defined(NO_ADAPTIVE_MUTEXES)
  78 #define ADAPTIVE_MUTEXES
  79 #endif
  80
  81 #ifdef HWPMC_HOOKS
  82 #include <sys/pmckern.h>
  83 PMC_SOFT_DEFINE( , , lock, failed);
  84 #endif
  85
  86 /*
  87  * Return the mutex address when the lock cookie address is provided.
  88  * This functionality assumes that struct mtx* have a member named mtx_lock.
  89  */
  90 #define mtxlock2mtx(c)  (__containerof(c, struct mtx, mtx_lock))
  91
  92 /*
  93  * Internal utility macros.
  94  */
  95 #define mtx_unowned(m)  ((m)->mtx_lock == MTX_UNOWNED)
  96
  97 #define mtx_destroyed(m) ((m)->mtx_lock == MTX_DESTROYED)
  98
  99 static void     assert_mtx(const struct lock_object *lock, int what);
 100 #ifdef DDB
 101 static void     db_show_mtx(const struct lock_object *lock);
 102 #endif
 103 static void     lock_mtx(struct lock_object *lock, uintptr_t how);
 104 static void     lock_spin(struct lock_object *lock, uintptr_t how);
 105 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 106 static int      owner_mtx(const struct lock_object *lock,
 107                     struct thread **owner);
 108 #endif
 109 static uintptr_t unlock_mtx(struct lock_object *lock);
 110 static uintptr_t unlock_spin(struct lock_object *lock);
 111
 112 /*
 113  * Lock classes for sleep and spin mutexes.
 114  */
 115 struct lock_class lock_class_mtx_sleep = {
 116         .lc_name = "sleep mutex",
 117         .lc_flags = LC_SLEEPLOCK | LC_RECURSABLE,
 118         .lc_assert = assert_mtx,
 119 #ifdef DDB
 120         .lc_ddb_show = db_show_mtx,
 121 #endif
 122         .lc_lock = lock_mtx,
 123         .lc_unlock = unlock_mtx,
 124 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 125         .lc_owner = owner_mtx,
 126 #endif
 127 };
 128 struct lock_class lock_class_mtx_spin = {
 129         .lc_name = "spin mutex",
 130         .lc_flags = LC_SPINLOCK | LC_RECURSABLE,
 131         .lc_assert = assert_mtx,
 132 #ifdef DDB
 133         .lc_ddb_show = db_show_mtx,
 134 #endif
 135         .lc_lock = lock_spin,
 136         .lc_unlock = unlock_spin,
 137 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 138         .lc_owner = owner_mtx,
 139 #endif
 140 };
 141
 142 #ifdef ADAPTIVE_MUTEXES
 143 static SYSCTL_NODE(_debug, OID_AUTO, mtx, CTLFLAG_RD, NULL, "mtx debugging");
 144
 145 static struct lock_delay_config __read_frequently mtx_delay;
 146
 147 SYSCTL_INT(_debug_mtx, OID_AUTO, delay_base, CTLFLAG_RW, &mtx_delay.base,
 148     0, "");
 149 SYSCTL_INT(_debug_mtx, OID_AUTO, delay_max, CTLFLAG_RW, &mtx_delay.max,
 150     0, "");
 151
 152 LOCK_DELAY_SYSINIT_DEFAULT(mtx_delay);
 153 #endif
 154
 155 static SYSCTL_NODE(_debug, OID_AUTO, mtx_spin, CTLFLAG_RD, NULL,
 156     "mtx spin debugging");
 157
 158 static struct lock_delay_config __read_frequently mtx_spin_delay;
 159
 160 SYSCTL_INT(_debug_mtx_spin, OID_AUTO, delay_base, CTLFLAG_RW,
 161     &mtx_spin_delay.base, 0, "");
 162 SYSCTL_INT(_debug_mtx_spin, OID_AUTO, delay_max, CTLFLAG_RW,
 163     &mtx_spin_delay.max, 0, "");
 164
 165 LOCK_DELAY_SYSINIT_DEFAULT(mtx_spin_delay);
 166
 167 /*
 168  * System-wide mutexes
 169  */
 170 struct mtx blocked_lock;
 171 struct mtx __exclusive_cache_line Giant;
 172
 173 static void _mtx_lock_indefinite_check(struct mtx *, struct lock_delay_arg *);
 174
 175 void
 176 assert_mtx(const struct lock_object *lock, int what)
 177 {
 178
 179         mtx_assert((const struct mtx *)lock, what);
 180 }
 181
 182 void
 183 lock_mtx(struct lock_object *lock, uintptr_t how)
 184 {
 185
 186         mtx_lock((struct mtx *)lock);
 187 }
 188
 189 void
 190 lock_spin(struct lock_object *lock, uintptr_t how)
 191 {
 192
 193         panic("spin locks can only use msleep_spin");
 194 }
 195
 196 uintptr_t
 197 unlock_mtx(struct lock_object *lock)
 198 {
 199         struct mtx *m;
 200
 201         m = (struct mtx *)lock;
 202         mtx_assert(m, MA_OWNED | MA_NOTRECURSED);
 203         mtx_unlock(m);
 204         return (0);
 205 }
 206
 207 uintptr_t
 208 unlock_spin(struct lock_object *lock)
 209 {
 210
 211         panic("spin locks can only use msleep_spin");
 212 }
 213
 214 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 215 int
 216 owner_mtx(const struct lock_object *lock, struct thread **owner)
 217 {
 218         const struct mtx *m;
 219         uintptr_t x;
 220
 221         m = (const struct mtx *)lock;
 222         x = m->mtx_lock;
 223         *owner = (struct thread *)(x & ~MTX_FLAGMASK);
 224         return (*owner != NULL);
 225 }
 226 #endif
 227
 228 /*
 229  * Function versions of the inlined __mtx_* macros.  These are used by
 230  * modules and can also be called from assembly language if needed.
 231  */
 232 void
 233 __mtx_lock_flags(volatile uintptr_t *c, int opts, const char *file, int line)
 234 {
 235         struct mtx *m;
 236         uintptr_t tid, v;
 237
 238         m = mtxlock2mtx(c);
 239
 240         KASSERT(kdb_active != 0 || SCHEDULER_STOPPED() ||
 241             !TD_IS_IDLETHREAD(curthread),
 242             ("mtx_lock() by idle thread %p on sleep mutex %s @ %s:%d",
 243             curthread, m->lock_object.lo_name, file, line));
 244         KASSERT(m->mtx_lock != MTX_DESTROYED,
 245             ("mtx_lock() of destroyed mutex @ %s:%d", file, line));
 246         KASSERT(LOCK_CLASS(&m->lock_object) == &lock_class_mtx_sleep,
 247             ("mtx_lock() of spin mutex %s @ %s:%d", m->lock_object.lo_name,
 248             file, line));
 249         WITNESS_CHECKORDER(&m->lock_object, (opts & ~MTX_RECURSE) |
 250             LOP_NEWORDER | LOP_EXCLUSIVE, file, line, NULL);
 251
 252         tid = (uintptr_t)curthread;
 253         v = MTX_UNOWNED;
 254         if (!_mtx_obtain_lock_fetch(m, &v, tid))
 255                 _mtx_lock_sleep(m, v, opts, file, line);
 256         else
 257                 LOCKSTAT_PROFILE_OBTAIN_LOCK_SUCCESS(adaptive__acquire,
 258                     m, 0, 0, file, line);
 259         LOCK_LOG_LOCK("LOCK", &m->lock_object, opts, m->mtx_recurse, file,
 260             line);
 261         WITNESS_LOCK(&m->lock_object, (opts & ~MTX_RECURSE) | LOP_EXCLUSIVE,
 262             file, line);
 263         TD_LOCKS_INC(curthread);
 264 }
 265
 266 void
 267 __mtx_unlock_flags(volatile uintptr_t *c, int opts, const char *file, int line)
 268 {
 269         struct mtx *m;
 270
 271         m = mtxlock2mtx(c);
 272
 273         KASSERT(m->mtx_lock != MTX_DESTROYED,
 274             ("mtx_unlock() of destroyed mutex @ %s:%d", file, line));
 275         KASSERT(LOCK_CLASS(&m->lock_object) == &lock_class_mtx_sleep,
 276             ("mtx_unlock() of spin mutex %s @ %s:%d", m->lock_object.lo_name,
 277             file, line));
 278         WITNESS_UNLOCK(&m->lock_object, opts | LOP_EXCLUSIVE, file, line);
 279         LOCK_LOG_LOCK("UNLOCK", &m->lock_object, opts, m->mtx_recurse, file,
 280             line);
 281         mtx_assert(m, MA_OWNED);
 282
 283 #ifdef LOCK_PROFILING
 284         __mtx_unlock_sleep(c, (uintptr_t)curthread, opts, file, line);
 285 #else
 286         __mtx_unlock(m, curthread, opts, file, line);
 287 #endif
 288         TD_LOCKS_DEC(curthread);
 289 }
 290
 291 void
 292 __mtx_lock_spin_flags(volatile uintptr_t *c, int opts, const char *file,
 293     int line)
 294 {
 295         struct mtx *m;
 296 #ifdef SMP
 297         uintptr_t tid, v;
 298 #endif
 299
 300         m = mtxlock2mtx(c);
 301
 302         KASSERT(m->mtx_lock != MTX_DESTROYED,
 303             ("mtx_lock_spin() of destroyed mutex @ %s:%d", file, line));
 304         KASSERT(LOCK_CLASS(&m->lock_object) == &lock_class_mtx_spin,
 305             ("mtx_lock_spin() of sleep mutex %s @ %s:%d",
 306             m->lock_object.lo_name, file, line));
 307         if (mtx_owned(m))
 308                 KASSERT((m->lock_object.lo_flags & LO_RECURSABLE) != 0 ||
 309                     (opts & MTX_RECURSE) != 0,
 310             ("mtx_lock_spin: recursed on non-recursive mutex %s @ %s:%d\n",
 311                     m->lock_object.lo_name, file, line));
 312         opts &= ~MTX_RECURSE;
 313         WITNESS_CHECKORDER(&m->lock_object, opts | LOP_NEWORDER | LOP_EXCLUSIVE,
 314             file, line, NULL);
 315 #ifdef SMP
 316         spinlock_enter();
 317         tid = (uintptr_t)curthread;
 318         v = MTX_UNOWNED;
 319         if (!_mtx_obtain_lock_fetch(m, &v, tid))
 320                 _mtx_lock_spin(m, v, opts, file, line);
 321         else
 322                 LOCKSTAT_PROFILE_OBTAIN_LOCK_SUCCESS(spin__acquire,
 323                     m, 0, 0, file, line);
 324 #else
 325         __mtx_lock_spin(m, curthread, opts, file, line);
 326 #endif
 327         LOCK_LOG_LOCK("LOCK", &m->lock_object, opts, m->mtx_recurse, file,
 328             line);
 329         WITNESS_LOCK(&m->lock_object, opts | LOP_EXCLUSIVE, file, line);
 330 }
 331
 332 int
 333 __mtx_trylock_spin_flags(volatile uintptr_t *c, int opts, const char *file,
 334     int line)
 335 {
 336         struct mtx *m;
 337
 338         if (SCHEDULER_STOPPED())
 339                 return (1);
 340
 341         m = mtxlock2mtx(c);
 342
 343         KASSERT(m->mtx_lock != MTX_DESTROYED,
 344             ("mtx_trylock_spin() of destroyed mutex @ %s:%d", file, line));
 345         KASSERT(LOCK_CLASS(&m->lock_object) == &lock_class_mtx_spin,
 346             ("mtx_trylock_spin() of sleep mutex %s @ %s:%d",
 347             m->lock_object.lo_name, file, line));
 348         KASSERT((opts & MTX_RECURSE) == 0,
 349             ("mtx_trylock_spin: unsupp. opt MTX_RECURSE on mutex %s @ %s:%d\n",
 350             m->lock_object.lo_name, file, line));
 351         if (__mtx_trylock_spin(m, curthread, opts, file, line)) {
 352                 LOCK_LOG_TRY("LOCK", &m->lock_object, opts, 1, file, line);
 353                 WITNESS_LOCK(&m->lock_object, opts | LOP_EXCLUSIVE, file, line);
 354                 return (1);
 355         }
 356         LOCK_LOG_TRY("LOCK", &m->lock_object, opts, 0, file, line);
 357         return (0);
 358 }
 359
 360 void
 361 __mtx_unlock_spin_flags(volatile uintptr_t *c, int opts, const char *file,
 362     int line)
 363 {
 364         struct mtx *m;
 365
 366         m = mtxlock2mtx(c);
 367
 368         KASSERT(m->mtx_lock != MTX_DESTROYED,
 369             ("mtx_unlock_spin() of destroyed mutex @ %s:%d", file, line));
 370         KASSERT(LOCK_CLASS(&m->lock_object) == &lock_class_mtx_spin,
 371             ("mtx_unlock_spin() of sleep mutex %s @ %s:%d",
 372             m->lock_object.lo_name, file, line));
 373         WITNESS_UNLOCK(&m->lock_object, opts | LOP_EXCLUSIVE, file, line);
 374         LOCK_LOG_LOCK("UNLOCK", &m->lock_object, opts, m->mtx_recurse, file,
 375             line);
 376         mtx_assert(m, MA_OWNED);
 377
 378         __mtx_unlock_spin(m);
 379 }
 380
 381 /*
 382  * The important part of mtx_trylock{,_flags}()
 383  * Tries to acquire lock `m.'  If this function is called on a mutex that
 384  * is already owned, it will recursively acquire the lock.
 385  */
 386 int
 387 _mtx_trylock_flags_int(struct mtx *m, int opts LOCK_FILE_LINE_ARG_DEF)
 388 {
 389         struct thread *td;
 390         uintptr_t tid, v;
 391 #ifdef LOCK_PROFILING
 392         uint64_t waittime = 0;
 393         int contested = 0;
 394 #endif
 395         int rval;
 396         bool recursed;
 397
 398         td = curthread;
 399         tid = (uintptr_t)td;
 400         if (SCHEDULER_STOPPED_TD(td))
 401                 return (1);
 402
 403         KASSERT(kdb_active != 0 || !TD_IS_IDLETHREAD(td),
 404             ("mtx_trylock() by idle thread %p on sleep mutex %s @ %s:%d",
 405             curthread, m->lock_object.lo_name, file, line));
 406         KASSERT(m->mtx_lock != MTX_DESTROYED,
 407             ("mtx_trylock() of destroyed mutex @ %s:%d", file, line));
 408         KASSERT(LOCK_CLASS(&m->lock_object) == &lock_class_mtx_sleep,
 409             ("mtx_trylock() of spin mutex %s @ %s:%d", m->lock_object.lo_name,
 410             file, line));
 411
 412         rval = 1;
 413         recursed = false;
 414         v = MTX_UNOWNED;
 415         for (;;) {
 416                 if (_mtx_obtain_lock_fetch(m, &v, tid))
 417                         break;
 418                 if (v == MTX_UNOWNED)
 419                         continue;
 420                 if (v == tid &&
 421                     ((m->lock_object.lo_flags & LO_RECURSABLE) != 0 ||
 422                     (opts & MTX_RECURSE) != 0)) {
 423                         m->mtx_recurse++;
 424                         atomic_set_ptr(&m->mtx_lock, MTX_RECURSED);
 425                         recursed = true;
 426                         break;
 427                 }
 428                 rval = 0;
 429                 break;
 430         }
 431
 432         opts &= ~MTX_RECURSE;
 433
 434         LOCK_LOG_TRY("LOCK", &m->lock_object, opts, rval, file, line);
 435         if (rval) {
 436                 WITNESS_LOCK(&m->lock_object, opts | LOP_EXCLUSIVE | LOP_TRYLOCK,
 437                     file, line);
 438                 TD_LOCKS_INC(curthread);
 439                 if (!recursed)
 440                         LOCKSTAT_PROFILE_OBTAIN_LOCK_SUCCESS(adaptive__acquire,
 441                             m, contested, waittime, file, line);
 442         }
 443
 444         return (rval);
 445 }
 446
 447 int
 448 _mtx_trylock_flags_(volatile uintptr_t *c, int opts, const char *file, int line)
 449 {
 450         struct mtx *m;
 451
 452         m = mtxlock2mtx(c);
 453         return (_mtx_trylock_flags_int(m, opts LOCK_FILE_LINE_ARG));
 454 }
 455
 456 /*
 457  * __mtx_lock_sleep: the tougher part of acquiring an MTX_DEF lock.
 458  *
 459  * We call this if the lock is either contested (i.e. we need to go to
 460  * sleep waiting for it), or if we need to recurse on it.
 461  */
 462 #if LOCK_DEBUG > 0
 463 void
 464 __mtx_lock_sleep(volatile uintptr_t *c, uintptr_t v, int opts, const char *file,
 465     int line)
 466 #else
 467 void
 468 __mtx_lock_sleep(volatile uintptr_t *c, uintptr_t v)
 469 #endif
 470 {
 471         struct thread *td;
 472         struct mtx *m;
 473         struct turnstile *ts;
 474         uintptr_t tid;
 475         struct thread *owner;
 476 #ifdef LOCK_PROFILING
 477         int contested = 0;
 478         uint64_t waittime = 0;
 479 #endif
 480 #if defined(ADAPTIVE_MUTEXES) || defined(KDTRACE_HOOKS)
 481         struct lock_delay_arg lda;
 482 #endif
 483 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 484         u_int sleep_cnt = 0;
 485         int64_t sleep_time = 0;
 486         int64_t all_time = 0;
 487 #endif
 488 #if defined(KDTRACE_HOOKS) || defined(LOCK_PROFILING)
 489         int doing_lockprof = 0;
 490 #endif
 491
 492         td = curthread;
 493         tid = (uintptr_t)td;
 494         m = mtxlock2mtx(c);
 495
 496 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 497         if (LOCKSTAT_PROFILE_ENABLED(adaptive__acquire)) {
 498                 while (v == MTX_UNOWNED) {
 499                         if (_mtx_obtain_lock_fetch(m, &v, tid))
 500                                 goto out_lockstat;
 501                 }
 502                 doing_lockprof = 1;
 503                 all_time -= lockstat_nsecs(&m->lock_object);
 504         }
 505 #endif
 506 #ifdef LOCK_PROFILING
 507         doing_lockprof = 1;
 508 #endif
 509
 510         if (SCHEDULER_STOPPED_TD(td))
 511                 return;
 512
 513 #if defined(ADAPTIVE_MUTEXES)
 514         lock_delay_arg_init(&lda, &mtx_delay);
 515 #elif defined(KDTRACE_HOOKS)
 516         lock_delay_arg_init(&lda, NULL);
 517 #endif
 518
 519         if (__predict_false(v == MTX_UNOWNED))
 520                 v = MTX_READ_VALUE(m);
 521
 522         if (__predict_false(lv_mtx_owner(v) == td)) {
 523                 KASSERT((m->lock_object.lo_flags & LO_RECURSABLE) != 0 ||
 524                     (opts & MTX_RECURSE) != 0,
 525             ("_mtx_lock_sleep: recursed on non-recursive mutex %s @ %s:%d\n",
 526                     m->lock_object.lo_name, file, line));
 527 #if LOCK_DEBUG > 0
 528                 opts &= ~MTX_RECURSE;
 529 #endif
 530                 m->mtx_recurse++;
 531                 atomic_set_ptr(&m->mtx_lock, MTX_RECURSED);
 532                 if (LOCK_LOG_TEST(&m->lock_object, opts))
 533                         CTR1(KTR_LOCK, "_mtx_lock_sleep: %p recursing", m);
 534                 return;
 535         }
 536 #if LOCK_DEBUG > 0
 537         opts &= ~MTX_RECURSE;
 538 #endif
 539
 540 #ifdef HWPMC_HOOKS
 541         PMC_SOFT_CALL( , , lock, failed);
 542 #endif
 543         lock_profile_obtain_lock_failed(&m->lock_object,
 544                     &contested, &waittime);
 545         if (LOCK_LOG_TEST(&m->lock_object, opts))
 546                 CTR4(KTR_LOCK,
 547                     "_mtx_lock_sleep: %s contested (lock=%p) at %s:%d",
 548                     m->lock_object.lo_name, (void *)m->mtx_lock, file, line);
 549
 550         for (;;) {
 551                 if (v == MTX_UNOWNED) {
 552                         if (_mtx_obtain_lock_fetch(m, &v, tid))
 553                                 break;
 554                         continue;
 555                 }
 556 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 557                 lda.spin_cnt++;
 558 #endif
 559 #ifdef ADAPTIVE_MUTEXES
 560                 /*
 561                  * If the owner is running on another CPU, spin until the
 562                  * owner stops running or the state of the lock changes.
 563                  */
 564                 owner = lv_mtx_owner(v);
 565                 if (TD_IS_RUNNING(owner)) {
 566                         if (LOCK_LOG_TEST(&m->lock_object, 0))
 567                                 CTR3(KTR_LOCK,
 568                                     "%s: spinning on %p held by %p",
 569                                     __func__, m, owner);
 570                         KTR_STATE1(KTR_SCHED, "thread",
 571                             sched_tdname((struct thread *)tid),
 572                             "spinning", "lockname:\"%s\"",
 573                             m->lock_object.lo_name);
 574                         do {
 575                                 lock_delay(&lda);
 576                                 v = MTX_READ_VALUE(m);
 577                                 owner = lv_mtx_owner(v);
 578                         } while (v != MTX_UNOWNED && TD_IS_RUNNING(owner));
 579                         KTR_STATE0(KTR_SCHED, "thread",
 580                             sched_tdname((struct thread *)tid),
 581                             "running");
 582                         continue;
 583                 }
 584 #endif
 585
 586                 ts = turnstile_trywait(&m->lock_object);
 587                 v = MTX_READ_VALUE(m);
 588 retry_turnstile:
 589
 590                 /*
 591                  * Check if the lock has been released while spinning for
 592                  * the turnstile chain lock.
 593                  */
 594                 if (v == MTX_UNOWNED) {
 595                         turnstile_cancel(ts);
 596                         continue;
 597                 }
 598
 599 #ifdef ADAPTIVE_MUTEXES
 600                 /*
 601                  * The current lock owner might have started executing
 602                  * on another CPU (or the lock could have changed
 603                  * owners) while we were waiting on the turnstile
 604                  * chain lock.  If so, drop the turnstile lock and try
 605                  * again.
 606                  */
 607                 owner = lv_mtx_owner(v);
 608                 if (TD_IS_RUNNING(owner)) {
 609                         turnstile_cancel(ts);
 610                         continue;
 611                 }
 612 #endif
 613
 614                 /*
 615                  * If the mutex isn't already contested and a failure occurs
 616                  * setting the contested bit, the mutex was either released
 617                  * or the state of the MTX_RECURSED bit changed.
 618                  */
 619                 if ((v & MTX_CONTESTED) == 0 &&
 620                     !atomic_fcmpset_ptr(&m->mtx_lock, &v, v | MTX_CONTESTED)) {
 621                         goto retry_turnstile;
 622                 }
 623
 624                 /*
 625                  * We definitely must sleep for this lock.
 626                  */
 627                 mtx_assert(m, MA_NOTOWNED);
 628
 629                 /*
 630                  * Block on the turnstile.
 631                  */
 632 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 633                 sleep_time -= lockstat_nsecs(&m->lock_object);
 634 #endif
 635 #ifndef ADAPTIVE_MUTEXES
 636                 owner = mtx_owner(m);
 637 #endif
 638                 MPASS(owner == mtx_owner(m));
 639                 turnstile_wait(ts, owner, TS_EXCLUSIVE_QUEUE);
 640 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 641                 sleep_time += lockstat_nsecs(&m->lock_object);
 642                 sleep_cnt++;
 643 #endif
 644                 v = MTX_READ_VALUE(m);
 645         }
 646 #if defined(KDTRACE_HOOKS) || defined(LOCK_PROFILING)
 647         if (__predict_true(!doing_lockprof))
 648                 return;
 649 #endif
 650 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 651         all_time += lockstat_nsecs(&m->lock_object);
 652         if (sleep_time)
 653                 LOCKSTAT_RECORD1(adaptive__block, m, sleep_time);
 654
 655         /*
 656          * Only record the loops spinning and not sleeping.
 657          */
 658         if (lda.spin_cnt > sleep_cnt)
 659                 LOCKSTAT_RECORD1(adaptive__spin, m, all_time - sleep_time);
 660 out_lockstat:
 661 #endif
 662         LOCKSTAT_PROFILE_OBTAIN_LOCK_SUCCESS(adaptive__acquire, m, contested,
 663             waittime, file, line);
 664 }
 665
 666 #ifdef SMP
 667 /*
 668  * _mtx_lock_spin_cookie: the tougher part of acquiring an MTX_SPIN lock.
 669  *
 670  * This is only called if we need to actually spin for the lock. Recursion
 671  * is handled inline.
 672  */
 673 #if LOCK_DEBUG > 0
 674 void
 675 _mtx_lock_spin_cookie(volatile uintptr_t *c, uintptr_t v, int opts,
 676     const char *file, int line)
 677 #else
 678 void
 679 _mtx_lock_spin_cookie(volatile uintptr_t *c, uintptr_t v)
 680 #endif
 681 {
 682         struct mtx *m;
 683         struct lock_delay_arg lda;
 684         uintptr_t tid;
 685 #ifdef LOCK_PROFILING
 686         int contested = 0;
 687         uint64_t waittime = 0;
 688 #endif
 689 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 690         int64_t spin_time = 0;
 691 #endif
 692 #if defined(KDTRACE_HOOKS) || defined(LOCK_PROFILING)
 693         int doing_lockprof = 0;
 694 #endif
 695
 696         tid = (uintptr_t)curthread;
 697         m = mtxlock2mtx(c);
 698
 699 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 700         if (LOCKSTAT_PROFILE_ENABLED(adaptive__acquire)) {
 701                 while (v == MTX_UNOWNED) {
 702                         if (_mtx_obtain_lock_fetch(m, &v, tid))
 703                                 goto out_lockstat;
 704                 }
 705                 doing_lockprof = 1;
 706                 spin_time -= lockstat_nsecs(&m->lock_object);
 707         }
 708 #endif
 709 #ifdef LOCK_PROFILING
 710         doing_lockprof = 1;
 711 #endif
 712
 713         if (__predict_false(v == MTX_UNOWNED))
 714                 v = MTX_READ_VALUE(m);
 715
 716         if (__predict_false(v == tid)) {
 717                 m->mtx_recurse++;
 718                 return;
 719         }
 720
 721         if (SCHEDULER_STOPPED())
 722                 return;
 723
 724         lock_delay_arg_init(&lda, &mtx_spin_delay);
 725
 726         if (LOCK_LOG_TEST(&m->lock_object, opts))
 727                 CTR1(KTR_LOCK, "_mtx_lock_spin: %p spinning", m);
 728         KTR_STATE1(KTR_SCHED, "thread", sched_tdname((struct thread *)tid),
 729             "spinning", "lockname:\"%s\"", m->lock_object.lo_name);
 730
 731 #ifdef HWPMC_HOOKS
 732         PMC_SOFT_CALL( , , lock, failed);
 733 #endif
 734         lock_profile_obtain_lock_failed(&m->lock_object, &contested, &waittime);
 735
 736         for (;;) {
 737                 if (v == MTX_UNOWNED) {
 738                         if (_mtx_obtain_lock_fetch(m, &v, tid))
 739                                 break;
 740                         continue;
 741                 }
 742                 /* Give interrupts a chance while we spin. */
 743                 spinlock_exit();
 744                 do {
 745                         if (__predict_true(lda.spin_cnt < 10000000)) {
 746                                 lock_delay(&lda);
 747                         } else {
 748                                 _mtx_lock_indefinite_check(m, &lda);
 749                         }
 750                         v = MTX_READ_VALUE(m);
 751                 } while (v != MTX_UNOWNED);
 752                 spinlock_enter();
 753         }
 754
 755         if (LOCK_LOG_TEST(&m->lock_object, opts))
 756                 CTR1(KTR_LOCK, "_mtx_lock_spin: %p spin done", m);
 757         KTR_STATE0(KTR_SCHED, "thread", sched_tdname((struct thread *)tid),
 758             "running");
 759
 760 #if defined(KDTRACE_HOOKS) || defined(LOCK_PROFILING)
 761         if (__predict_true(!doing_lockprof))
 762                 return;
 763 #endif
 764 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 765         spin_time += lockstat_nsecs(&m->lock_object);
 766         if (lda.spin_cnt != 0)
 767                 LOCKSTAT_RECORD1(spin__spin, m, spin_time);
 768 out_lockstat:
 769 #endif
 770         LOCKSTAT_PROFILE_OBTAIN_LOCK_SUCCESS(spin__acquire, m,
 771             contested, waittime, file, line);
 772 }
 773 #endif /* SMP */
 774
 775 #ifdef INVARIANTS
 776 static void
 777 thread_lock_validate(struct mtx *m, int opts, const char *file, int line)
 778 {
 779
 780         KASSERT(m->mtx_lock != MTX_DESTROYED,
 781             ("thread_lock() of destroyed mutex @ %s:%d", file, line));
 782         KASSERT(LOCK_CLASS(&m->lock_object) == &lock_class_mtx_spin,
 783             ("thread_lock() of sleep mutex %s @ %s:%d",
 784             m->lock_object.lo_name, file, line));
 785         if (mtx_owned(m))
 786                 KASSERT((m->lock_object.lo_flags & LO_RECURSABLE) != 0,
 787                     ("thread_lock: recursed on non-recursive mutex %s @ %s:%d\n",
 788                     m->lock_object.lo_name, file, line));
 789         WITNESS_CHECKORDER(&m->lock_object,
 790             opts | LOP_NEWORDER | LOP_EXCLUSIVE, file, line, NULL);
 791 }
 792 #else
 793 #define thread_lock_validate(m, opts, file, line) do { } while (0)
 794 #endif
 795
 796 #ifndef LOCK_PROFILING
 797 #if LOCK_DEBUG > 0
 798 void
 799 _thread_lock(struct thread *td, int opts, const char *file, int line)
 800 #else
 801 void
 802 _thread_lock(struct thread *td)
 803 #endif
 804 {
 805         struct mtx *m;
 806         uintptr_t tid, v;
 807
 808         tid = (uintptr_t)curthread;
 809
 810         if (__predict_false(LOCKSTAT_PROFILE_ENABLED(spin__acquire)))
 811                 goto slowpath_noirq;
 812         spinlock_enter();
 813         m = td->td_lock;
 814         thread_lock_validate(m, 0, file, line);
 815         v = MTX_READ_VALUE(m);
 816         if (__predict_true(v == MTX_UNOWNED)) {
 817                 if (__predict_false(!_mtx_obtain_lock(m, tid)))
 818                         goto slowpath_unlocked;
 819         } else if (v == tid) {
 820                 m->mtx_recurse++;
 821         } else
 822                 goto slowpath_unlocked;
 823         if (__predict_true(m == td->td_lock)) {
 824                 WITNESS_LOCK(&m->lock_object, LOP_EXCLUSIVE, file, line);
 825                 return;
 826         }
 827         MPASS(m->mtx_recurse == 0);
 828         _mtx_release_lock_quick(m);
 829 slowpath_unlocked:
 830         spinlock_exit();
 831 slowpath_noirq:
 832 #if LOCK_DEBUG > 0
 833         thread_lock_flags_(td, opts, file, line);
 834 #else
 835         thread_lock_flags_(td, 0, 0, 0);
 836 #endif
 837 }
 838 #endif
 839
 840 void
 841 thread_lock_flags_(struct thread *td, int opts, const char *file, int line)
 842 {
 843         struct mtx *m;
 844         uintptr_t tid, v;
 845         struct lock_delay_arg lda;
 846 #ifdef LOCK_PROFILING
 847         int contested = 0;
 848         uint64_t waittime = 0;
 849 #endif
 850 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 851         int64_t spin_time = 0;
 852 #endif
 853 #if defined(KDTRACE_HOOKS) || defined(LOCK_PROFILING)
 854         int doing_lockprof = 1;
 855 #endif
 856
 857         tid = (uintptr_t)curthread;
 858
 859         if (SCHEDULER_STOPPED()) {
 860                 /*
 861                  * Ensure that spinlock sections are balanced even when the
 862                  * scheduler is stopped, since we may otherwise inadvertently
 863                  * re-enable interrupts while dumping core.
 864                  */
 865                 spinlock_enter();
 866                 return;
 867         }
 868
 869         lock_delay_arg_init(&lda, &mtx_spin_delay);
 870
 871 #ifdef HWPMC_HOOKS
 872         PMC_SOFT_CALL( , , lock, failed);
 873 #endif
 874
 875 #ifdef LOCK_PROFILING
 876         doing_lockprof = 1;
 877 #elif defined(KDTRACE_HOOKS)
 878         doing_lockprof = lockstat_enabled;
 879         if (__predict_false(doing_lockprof))
 880                 spin_time -= lockstat_nsecs(&td->td_lock->lock_object);
 881 #endif
 882         spinlock_enter();
 883
 884         for (;;) {
 885 retry:
 886                 m = td->td_lock;
 887                 thread_lock_validate(m, opts, file, line);
 888                 v = MTX_READ_VALUE(m);
 889                 for (;;) {
 890                         if (v == MTX_UNOWNED) {
 891                                 if (_mtx_obtain_lock_fetch(m, &v, tid))
 892                                         break;
 893                                 continue;
 894                         }
 895                         if (v == tid) {
 896                                 m->mtx_recurse++;
 897                                 MPASS(m == td->td_lock);
 898                                 break;
 899                         }
 900                         lock_profile_obtain_lock_failed(&m->lock_object,
 901                             &contested, &waittime);
 902                         /* Give interrupts a chance while we spin. */
 903                         spinlock_exit();
 904                         do {
 905                                 if (__predict_true(lda.spin_cnt < 10000000)) {
 906                                         lock_delay(&lda);
 907                                 } else {
 908                                         _mtx_lock_indefinite_check(m, &lda);
 909                                 }
 910                                 if (m != td->td_lock) {
 911                                         spinlock_enter();
 912                                         goto retry;
 913                                 }
 914                                 v = MTX_READ_VALUE(m);
 915                         } while (v != MTX_UNOWNED);
 916                         spinlock_enter();
 917                 }
 918                 if (m == td->td_lock)
 919                         break;
 920                 MPASS(m->mtx_recurse == 0);
 921                 _mtx_release_lock_quick(m);
 922         }
 923         LOCK_LOG_LOCK("LOCK", &m->lock_object, opts, m->mtx_recurse, file,
 924             line);
 925         WITNESS_LOCK(&m->lock_object, opts | LOP_EXCLUSIVE, file, line);
 926
 927 #if defined(KDTRACE_HOOKS) || defined(LOCK_PROFILING)
 928         if (__predict_true(!doing_lockprof))
 929                 return;
 930 #endif
 931 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 932         spin_time += lockstat_nsecs(&m->lock_object);
 933 #endif
 934         if (m->mtx_recurse == 0)
 935                 LOCKSTAT_PROFILE_OBTAIN_LOCK_SUCCESS(spin__acquire, m,
 936                     contested, waittime, file, line);
 937 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 938         if (lda.spin_cnt != 0)
 939                 LOCKSTAT_RECORD1(thread__spin, m, spin_time);
 940 #endif
 941 }
 942
 943 struct mtx *
 944 thread_lock_block(struct thread *td)
 945 {
 946         struct mtx *lock;
 947
 948         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_OWNED);
 949         lock = td->td_lock;
 950         td->td_lock = &blocked_lock;
 951         mtx_unlock_spin(lock);
 952
 953         return (lock);
 954 }
 955
 956 void
 957 thread_lock_unblock(struct thread *td, struct mtx *new)
 958 {
 959         mtx_assert(new, MA_OWNED);
 960         MPASS(td->td_lock == &blocked_lock);
 961         atomic_store_rel_ptr((volatile void *)&td->td_lock, (uintptr_t)new);
 962 }
 963
 964 void
 965 thread_lock_set(struct thread *td, struct mtx *new)
 966 {
 967         struct mtx *lock;
 968
 969         mtx_assert(new, MA_OWNED);
 970         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_OWNED);
 971         lock = td->td_lock;
 972         td->td_lock = new;
 973         mtx_unlock_spin(lock);
 974 }
 975
 976 /*
 977  * __mtx_unlock_sleep: the tougher part of releasing an MTX_DEF lock.
 978  *
 979  * We are only called here if the lock is recursed, contested (i.e. we
 980  * need to wake up a blocked thread) or lockstat probe is active.
 981  */
 982 #if LOCK_DEBUG > 0
 983 void
 984 __mtx_unlock_sleep(volatile uintptr_t *c, uintptr_t v, int opts,
 985     const char *file, int line)
 986 #else
 987 void
 988 __mtx_unlock_sleep(volatile uintptr_t *c, uintptr_t v)
 989 #endif
 990 {
 991         struct mtx *m;
 992         struct turnstile *ts;
 993         uintptr_t tid;
 994
 995         if (SCHEDULER_STOPPED())
 996                 return;
 997
 998         tid = (uintptr_t)curthread;
 999         m = mtxlock2mtx(c);
1000
1001         if (__predict_false(v == tid))
1002                 v = MTX_READ_VALUE(m);
1003
1004         if (__predict_false(v & MTX_RECURSED)) {
1005                 if (--(m->mtx_recurse) == 0)
1006                         atomic_clear_ptr(&m->mtx_lock, MTX_RECURSED);
1007                 if (LOCK_LOG_TEST(&m->lock_object, opts))
1008                         CTR1(KTR_LOCK, "_mtx_unlock_sleep: %p unrecurse", m);
1009                 return;
1010         }
1011
1012         LOCKSTAT_PROFILE_RELEASE_LOCK(adaptive__release, m);
1013         if (v == tid && _mtx_release_lock(m, tid))
1014                 return;
1015
1016         /*
1017          * We have to lock the chain before the turnstile so this turnstile
1018          * can be removed from the hash list if it is empty.
1019          */
1020         turnstile_chain_lock(&m->lock_object);
1021         _mtx_release_lock_quick(m);
1022         ts = turnstile_lookup(&m->lock_object);
1023         MPASS(ts != NULL);
1024         if (LOCK_LOG_TEST(&m->lock_object, opts))
1025                 CTR1(KTR_LOCK, "_mtx_unlock_sleep: %p contested", m);
1026         turnstile_broadcast(ts, TS_EXCLUSIVE_QUEUE);
1027
1028         /*
1029          * This turnstile is now no longer associated with the mutex.  We can
1030          * unlock the chain lock so a new turnstile may take it's place.
1031          */
1032         turnstile_unpend(ts);
1033         turnstile_chain_unlock(&m->lock_object);
1034 }
1035
1036 /*
1037  * All the unlocking of MTX_SPIN locks is done inline.
1038  * See the __mtx_unlock_spin() macro for the details.
1039  */
1040
1041 /*
1042  * The backing function for the INVARIANTS-enabled mtx_assert()
1043  */
1044 #ifdef INVARIANT_SUPPORT
1045 void
1046 __mtx_assert(const volatile uintptr_t *c, int what, const char *file, int line)
1047 {
1048         const struct mtx *m;
1049
1050         if (panicstr != NULL || dumping || SCHEDULER_STOPPED())
1051                 return;
1052
1053         m = mtxlock2mtx(c);
1054
1055         switch (what) {
1056         case MA_OWNED:
1057         case MA_OWNED | MA_RECURSED:
1058         case MA_OWNED | MA_NOTRECURSED:
1059                 if (!mtx_owned(m))
1060                         panic("mutex %s not owned at %s:%d",
1061                             m->lock_object.lo_name, file, line);
1062                 if (mtx_recursed(m)) {
1063                         if ((what & MA_NOTRECURSED) != 0)
1064                                 panic("mutex %s recursed at %s:%d",
1065                                     m->lock_object.lo_name, file, line);
1066                 } else if ((what & MA_RECURSED) != 0) {
1067                         panic("mutex %s unrecursed at %s:%d",
1068                             m->lock_object.lo_name, file, line);
1069                 }
1070                 break;
1071         case MA_NOTOWNED:
1072                 if (mtx_owned(m))
1073                         panic("mutex %s owned at %s:%d",
1074                             m->lock_object.lo_name, file, line);
1075                 break;
1076         default:
1077                 panic("unknown mtx_assert at %s:%d", file, line);
1078         }
1079 }
1080 #endif
1081
1082 /*
1083  * General init routine used by the MTX_SYSINIT() macro.
1084  */
1085 void
1086 mtx_sysinit(void *arg)
1087 {
1088         struct mtx_args *margs = arg;
1089
1090         mtx_init((struct mtx *)margs->ma_mtx, margs->ma_desc, NULL,
1091             margs->ma_opts);
1092 }
1093
1094 /*
1095  * Mutex initialization routine; initialize lock `m' of type contained in
1096  * `opts' with options contained in `opts' and name `name.'  The optional
1097  * lock type `type' is used as a general lock category name for use with
1098  * witness.
1099  */
1100 void
1101 _mtx_init(volatile uintptr_t *c, const char *name, const char *type, int opts)
1102 {
1103         struct mtx *m;
1104         struct lock_class *class;
1105         int flags;
1106
1107         m = mtxlock2mtx(c);
1108
1109         MPASS((opts & ~(MTX_SPIN | MTX_QUIET | MTX_RECURSE |
1110             MTX_NOWITNESS | MTX_DUPOK | MTX_NOPROFILE | MTX_NEW)) == 0);
1111         ASSERT_ATOMIC_LOAD_PTR(m->mtx_lock,
1112             ("%s: mtx_lock not aligned for %s: %p", __func__, name,
1113             &m->mtx_lock));
1114
1115         /* Determine lock class and lock flags. */
1116         if (opts & MTX_SPIN)
1117                 class = &lock_class_mtx_spin;
1118         else
1119                 class = &lock_class_mtx_sleep;
1120         flags = 0;
1121         if (opts & MTX_QUIET)
1122                 flags |= LO_QUIET;
1123         if (opts & MTX_RECURSE)
1124                 flags |= LO_RECURSABLE;
1125         if ((opts & MTX_NOWITNESS) == 0)
1126                 flags |= LO_WITNESS;
1127         if (opts & MTX_DUPOK)
1128                 flags |= LO_DUPOK;
1129         if (opts & MTX_NOPROFILE)
1130                 flags |= LO_NOPROFILE;
1131         if (opts & MTX_NEW)
1132                 flags |= LO_NEW;
1133
1134         /* Initialize mutex. */
1135         lock_init(&m->lock_object, class, name, type, flags);
1136
1137         m->mtx_lock = MTX_UNOWNED;
1138         m->mtx_recurse = 0;
1139 }
1140
1141 /*
1142  * Remove lock `m' from all_mtx queue.  We don't allow MTX_QUIET to be
1143  * passed in as a flag here because if the corresponding mtx_init() was
1144  * called with MTX_QUIET set, then it will already be set in the mutex's
1145  * flags.
1146  */
1147 void
1148 _mtx_destroy(volatile uintptr_t *c)
1149 {
1150         struct mtx *m;
1151
1152         m = mtxlock2mtx(c);
1153
1154         if (!mtx_owned(m))
1155                 MPASS(mtx_unowned(m));
1156         else {
1157                 MPASS((m->mtx_lock & (MTX_RECURSED|MTX_CONTESTED)) == 0);
1158
1159                 /* Perform the non-mtx related part of mtx_unlock_spin(). */
1160                 if (LOCK_CLASS(&m->lock_object) == &lock_class_mtx_spin)
1161                         spinlock_exit();
1162                 else
1163                         TD_LOCKS_DEC(curthread);
1164
1165                 lock_profile_release_lock(&m->lock_object);
1166                 /* Tell witness this isn't locked to make it happy. */
1167                 WITNESS_UNLOCK(&m->lock_object, LOP_EXCLUSIVE, __FILE__,
1168                     __LINE__);
1169         }
1170
1171         m->mtx_lock = MTX_DESTROYED;
1172         lock_destroy(&m->lock_object);
1173 }
1174
1175 /*
1176  * Intialize the mutex code and system mutexes.  This is called from the MD
1177  * startup code prior to mi_startup().  The per-CPU data space needs to be
1178  * setup before this is called.
1179  */
1180 void
1181 mutex_init(void)
1182 {
1183
1184         /* Setup turnstiles so that sleep mutexes work. */
1185         init_turnstiles();
1186
1187         /*
1188          * Initialize mutexes.
1189          */
1190         mtx_init(&Giant, "Giant", NULL, MTX_DEF | MTX_RECURSE);
1191         mtx_init(&blocked_lock, "blocked lock", NULL, MTX_SPIN);
1192         blocked_lock.mtx_lock = 0xdeadc0de;     /* Always blocked. */
1193         mtx_init(&proc0.p_mtx, "process lock", NULL, MTX_DEF | MTX_DUPOK);
1194         mtx_init(&proc0.p_slock, "process slock", NULL, MTX_SPIN);
1195         mtx_init(&proc0.p_statmtx, "pstatl", NULL, MTX_SPIN);
1196         mtx_init(&proc0.p_itimmtx, "pitiml", NULL, MTX_SPIN);
1197         mtx_init(&proc0.p_profmtx, "pprofl", NULL, MTX_SPIN);
1198         mtx_init(&devmtx, "cdev", NULL, MTX_DEF);
1199         mtx_lock(&Giant);
1200 }
1201
1202 static void __noinline
1203 _mtx_lock_indefinite_check(struct mtx *m, struct lock_delay_arg *ldap)
1204 {
1205         struct thread *td;
1206
1207         ldap->spin_cnt++;
1208         if (ldap->spin_cnt < 60000000 || kdb_active || panicstr != NULL)
1209                 cpu_lock_delay();
1210         else {
1211                 td = mtx_owner(m);
1212
1213                 /* If the mutex is unlocked, try again. */
1214                 if (td == NULL)
1215                         return;
1216
1217                 printf( "spin lock %p (%s) held by %p (tid %d) too long\n",
1218                     m, m->lock_object.lo_name, td, td->td_tid);
1219 #ifdef WITNESS
1220                 witness_display_spinlock(&m->lock_object, td, printf);
1221 #endif
1222                 panic("spin lock held too long");
1223         }
1224         cpu_spinwait();
1225 }
1226
1227 void
1228 mtx_spin_wait_unlocked(struct mtx *m)
1229 {
1230         struct lock_delay_arg lda;
1231
1232         KASSERT(m->mtx_lock != MTX_DESTROYED,
1233             ("%s() of destroyed mutex %p", __func__, m));
1234         KASSERT(LOCK_CLASS(&m->lock_object) == &lock_class_mtx_spin,
1235             ("%s() of sleep mutex %p (%s)", __func__, m,
1236             m->lock_object.lo_name));
1237         KASSERT(!mtx_owned(m), ("%s() waiting on myself on lock %p (%s)", __func__, m,
1238             m->lock_object.lo_name));
1239
1240         lda.spin_cnt = 0;
1241
1242         while (atomic_load_acq_ptr(&m->mtx_lock) != MTX_UNOWNED) {
1243                 if (__predict_true(lda.spin_cnt < 10000000)) {
1244                         cpu_spinwait();
1245                         lda.spin_cnt++;
1246                 } else {
1247                         _mtx_lock_indefinite_check(m, &lda);
1248                 }
1249         }
1250 }
1251
1252 #ifdef DDB
1253 void
1254 db_show_mtx(const struct lock_object *lock)
1255 {
1256         struct thread *td;
1257         const struct mtx *m;
1258
1259         m = (const struct mtx *)lock;
1260
1261         db_printf(" flags: {");
1262         if (LOCK_CLASS(lock) == &lock_class_mtx_spin)
1263                 db_printf("SPIN");
1264         else
1265                 db_printf("DEF");
1266         if (m->lock_object.lo_flags & LO_RECURSABLE)
1267                 db_printf(", RECURSE");
1268         if (m->lock_object.lo_flags & LO_DUPOK)
1269                 db_printf(", DUPOK");
1270         db_printf("}\n");
1271         db_printf(" state: {");
1272         if (mtx_unowned(m))
1273                 db_printf("UNOWNED");
1274         else if (mtx_destroyed(m))
1275                 db_printf("DESTROYED");
1276         else {
1277                 db_printf("OWNED");
1278                 if (m->mtx_lock & MTX_CONTESTED)
1279                         db_printf(", CONTESTED");
1280                 if (m->mtx_lock & MTX_RECURSED)
1281                         db_printf(", RECURSED");
1282         }
1283         db_printf("}\n");
1284         if (!mtx_unowned(m) && !mtx_destroyed(m)) {
1285                 td = mtx_owner(m);
1286                 db_printf(" owner: %p (tid %d, pid %d, \"%s\")\n", td,
1287                     td->td_tid, td->td_proc->p_pid, td->td_name);
1288                 if (mtx_recursed(m))
1289                         db_printf(" recursed: %d\n", m->mtx_recurse);
1290         }
1291 }
1292 #endif