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         /*
 180          * Treat LA_LOCKED as if LA_XLOCKED was asserted.
 181          *
 182          * Some callers of lc_assert uses LA_LOCKED to indicate that either
 183          * a shared lock or write lock was held, while other callers uses
 184          * the more strict LA_XLOCKED (used as MA_OWNED).
 185          *
 186          * Mutex is the only lock class that can not be shared, as a result,
 187          * we can reasonably consider the caller really intends to assert
 188          * LA_XLOCKED when they are asserting LA_LOCKED on a mutex object.
 189          */
 190         if (what & LA_LOCKED) {
 191                 what &= ~LA_LOCKED;
 192                 what |= LA_XLOCKED;
 193         }
 194         mtx_assert((const struct mtx *)lock, what);
 195 }
 196
 197 void
 198 lock_mtx(struct lock_object *lock, uintptr_t how)
 199 {
 200
 201         mtx_lock((struct mtx *)lock);
 202 }
 203
 204 void
 205 lock_spin(struct lock_object *lock, uintptr_t how)
 206 {
 207
 208         panic("spin locks can only use msleep_spin");
 209 }
 210
 211 uintptr_t
 212 unlock_mtx(struct lock_object *lock)
 213 {
 214         struct mtx *m;
 215
 216         m = (struct mtx *)lock;
 217         mtx_assert(m, MA_OWNED | MA_NOTRECURSED);
 218         mtx_unlock(m);
 219         return (0);
 220 }
 221
 222 uintptr_t
 223 unlock_spin(struct lock_object *lock)
 224 {
 225
 226         panic("spin locks can only use msleep_spin");
 227 }
 228
 229 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 230 int
 231 owner_mtx(const struct lock_object *lock, struct thread **owner)
 232 {
 233         const struct mtx *m;
 234         uintptr_t x;
 235
 236         m = (const struct mtx *)lock;
 237         x = m->mtx_lock;
 238         *owner = (struct thread *)(x & ~MTX_FLAGMASK);
 239         return (*owner != NULL);
 240 }
 241 #endif
 242
 243 /*
 244  * Function versions of the inlined __mtx_* macros.  These are used by
 245  * modules and can also be called from assembly language if needed.
 246  */
 247 void
 248 __mtx_lock_flags(volatile uintptr_t *c, int opts, const char *file, int line)
 249 {
 250         struct mtx *m;
 251         uintptr_t tid, v;
 252
 253         m = mtxlock2mtx(c);
 254
 255         KASSERT(kdb_active != 0 || SCHEDULER_STOPPED() ||
 256             !TD_IS_IDLETHREAD(curthread),
 257             ("mtx_lock() by idle thread %p on sleep mutex %s @ %s:%d",
 258             curthread, m->lock_object.lo_name, file, line));
 259         KASSERT(m->mtx_lock != MTX_DESTROYED,
 260             ("mtx_lock() of destroyed mutex @ %s:%d", file, line));
 261         KASSERT(LOCK_CLASS(&m->lock_object) == &lock_class_mtx_sleep,
 262             ("mtx_lock() of spin mutex %s @ %s:%d", m->lock_object.lo_name,
 263             file, line));
 264         WITNESS_CHECKORDER(&m->lock_object, (opts & ~MTX_RECURSE) |
 265             LOP_NEWORDER | LOP_EXCLUSIVE, file, line, NULL);
 266
 267         tid = (uintptr_t)curthread;
 268         v = MTX_UNOWNED;
 269         if (!_mtx_obtain_lock_fetch(m, &v, tid))
 270                 _mtx_lock_sleep(m, v, opts, file, line);
 271         else
 272                 LOCKSTAT_PROFILE_OBTAIN_LOCK_SUCCESS(adaptive__acquire,
 273                     m, 0, 0, file, line);
 274         LOCK_LOG_LOCK("LOCK", &m->lock_object, opts, m->mtx_recurse, file,
 275             line);
 276         WITNESS_LOCK(&m->lock_object, (opts & ~MTX_RECURSE) | LOP_EXCLUSIVE,
 277             file, line);
 278         TD_LOCKS_INC(curthread);
 279 }
 280
 281 void
 282 __mtx_unlock_flags(volatile uintptr_t *c, int opts, const char *file, int line)
 283 {
 284         struct mtx *m;
 285
 286         m = mtxlock2mtx(c);
 287
 288         KASSERT(m->mtx_lock != MTX_DESTROYED,
 289             ("mtx_unlock() of destroyed mutex @ %s:%d", file, line));
 290         KASSERT(LOCK_CLASS(&m->lock_object) == &lock_class_mtx_sleep,
 291             ("mtx_unlock() of spin mutex %s @ %s:%d", m->lock_object.lo_name,
 292             file, line));
 293         WITNESS_UNLOCK(&m->lock_object, opts | LOP_EXCLUSIVE, file, line);
 294         LOCK_LOG_LOCK("UNLOCK", &m->lock_object, opts, m->mtx_recurse, file,
 295             line);
 296         mtx_assert(m, MA_OWNED);
 297
 298 #ifdef LOCK_PROFILING
 299         __mtx_unlock_sleep(c, (uintptr_t)curthread, opts, file, line);
 300 #else
 301         __mtx_unlock(m, curthread, opts, file, line);
 302 #endif
 303         TD_LOCKS_DEC(curthread);
 304 }
 305
 306 void
 307 __mtx_lock_spin_flags(volatile uintptr_t *c, int opts, const char *file,
 308     int line)
 309 {
 310         struct mtx *m;
 311 #ifdef SMP
 312         uintptr_t tid, v;
 313 #endif
 314
 315         m = mtxlock2mtx(c);
 316
 317         KASSERT(m->mtx_lock != MTX_DESTROYED,
 318             ("mtx_lock_spin() of destroyed mutex @ %s:%d", file, line));
 319         KASSERT(LOCK_CLASS(&m->lock_object) == &lock_class_mtx_spin,
 320             ("mtx_lock_spin() of sleep mutex %s @ %s:%d",
 321             m->lock_object.lo_name, file, line));
 322         if (mtx_owned(m))
 323                 KASSERT((m->lock_object.lo_flags & LO_RECURSABLE) != 0 ||
 324                     (opts & MTX_RECURSE) != 0,
 325             ("mtx_lock_spin: recursed on non-recursive mutex %s @ %s:%d\n",
 326                     m->lock_object.lo_name, file, line));
 327         opts &= ~MTX_RECURSE;
 328         WITNESS_CHECKORDER(&m->lock_object, opts | LOP_NEWORDER | LOP_EXCLUSIVE,
 329             file, line, NULL);
 330 #ifdef SMP
 331         spinlock_enter();
 332         tid = (uintptr_t)curthread;
 333         v = MTX_UNOWNED;
 334         if (!_mtx_obtain_lock_fetch(m, &v, tid))
 335                 _mtx_lock_spin(m, v, opts, file, line);
 336         else
 337                 LOCKSTAT_PROFILE_OBTAIN_LOCK_SUCCESS(spin__acquire,
 338                     m, 0, 0, file, line);
 339 #else
 340         __mtx_lock_spin(m, curthread, opts, file, line);
 341 #endif
 342         LOCK_LOG_LOCK("LOCK", &m->lock_object, opts, m->mtx_recurse, file,
 343             line);
 344         WITNESS_LOCK(&m->lock_object, opts | LOP_EXCLUSIVE, file, line);
 345 }
 346
 347 int
 348 __mtx_trylock_spin_flags(volatile uintptr_t *c, int opts, const char *file,
 349     int line)
 350 {
 351         struct mtx *m;
 352
 353         if (SCHEDULER_STOPPED())
 354                 return (1);
 355
 356         m = mtxlock2mtx(c);
 357
 358         KASSERT(m->mtx_lock != MTX_DESTROYED,
 359             ("mtx_trylock_spin() of destroyed mutex @ %s:%d", file, line));
 360         KASSERT(LOCK_CLASS(&m->lock_object) == &lock_class_mtx_spin,
 361             ("mtx_trylock_spin() of sleep mutex %s @ %s:%d",
 362             m->lock_object.lo_name, file, line));
 363         KASSERT((opts & MTX_RECURSE) == 0,
 364             ("mtx_trylock_spin: unsupp. opt MTX_RECURSE on mutex %s @ %s:%d\n",
 365             m->lock_object.lo_name, file, line));
 366         if (__mtx_trylock_spin(m, curthread, opts, file, line)) {
 367                 LOCK_LOG_TRY("LOCK", &m->lock_object, opts, 1, file, line);
 368                 WITNESS_LOCK(&m->lock_object, opts | LOP_EXCLUSIVE, file, line);
 369                 return (1);
 370         }
 371         LOCK_LOG_TRY("LOCK", &m->lock_object, opts, 0, file, line);
 372         return (0);
 373 }
 374
 375 void
 376 __mtx_unlock_spin_flags(volatile uintptr_t *c, int opts, const char *file,
 377     int line)
 378 {
 379         struct mtx *m;
 380
 381         m = mtxlock2mtx(c);
 382
 383         KASSERT(m->mtx_lock != MTX_DESTROYED,
 384             ("mtx_unlock_spin() of destroyed mutex @ %s:%d", file, line));
 385         KASSERT(LOCK_CLASS(&m->lock_object) == &lock_class_mtx_spin,
 386             ("mtx_unlock_spin() of sleep mutex %s @ %s:%d",
 387             m->lock_object.lo_name, file, line));
 388         WITNESS_UNLOCK(&m->lock_object, opts | LOP_EXCLUSIVE, file, line);
 389         LOCK_LOG_LOCK("UNLOCK", &m->lock_object, opts, m->mtx_recurse, file,
 390             line);
 391         mtx_assert(m, MA_OWNED);
 392
 393         __mtx_unlock_spin(m);
 394 }
 395
 396 /*
 397  * The important part of mtx_trylock{,_flags}()
 398  * Tries to acquire lock `m.'  If this function is called on a mutex that
 399  * is already owned, it will recursively acquire the lock.
 400  */
 401 int
 402 _mtx_trylock_flags_int(struct mtx *m, int opts LOCK_FILE_LINE_ARG_DEF)
 403 {
 404         struct thread *td;
 405         uintptr_t tid, v;
 406 #ifdef LOCK_PROFILING
 407         uint64_t waittime = 0;
 408         int contested = 0;
 409 #endif
 410         int rval;
 411         bool recursed;
 412
 413         td = curthread;
 414         tid = (uintptr_t)td;
 415         if (SCHEDULER_STOPPED_TD(td))
 416                 return (1);
 417
 418         KASSERT(kdb_active != 0 || !TD_IS_IDLETHREAD(td),
 419             ("mtx_trylock() by idle thread %p on sleep mutex %s @ %s:%d",
 420             curthread, m->lock_object.lo_name, file, line));
 421         KASSERT(m->mtx_lock != MTX_DESTROYED,
 422             ("mtx_trylock() of destroyed mutex @ %s:%d", file, line));
 423         KASSERT(LOCK_CLASS(&m->lock_object) == &lock_class_mtx_sleep,
 424             ("mtx_trylock() of spin mutex %s @ %s:%d", m->lock_object.lo_name,
 425             file, line));
 426
 427         rval = 1;
 428         recursed = false;
 429         v = MTX_UNOWNED;
 430         for (;;) {
 431                 if (_mtx_obtain_lock_fetch(m, &v, tid))
 432                         break;
 433                 if (v == MTX_UNOWNED)
 434                         continue;
 435                 if (v == tid &&
 436                     ((m->lock_object.lo_flags & LO_RECURSABLE) != 0 ||
 437                     (opts & MTX_RECURSE) != 0)) {
 438                         m->mtx_recurse++;
 439                         atomic_set_ptr(&m->mtx_lock, MTX_RECURSED);
 440                         recursed = true;
 441                         break;
 442                 }
 443                 rval = 0;
 444                 break;
 445         }
 446
 447         opts &= ~MTX_RECURSE;
 448
 449         LOCK_LOG_TRY("LOCK", &m->lock_object, opts, rval, file, line);
 450         if (rval) {
 451                 WITNESS_LOCK(&m->lock_object, opts | LOP_EXCLUSIVE | LOP_TRYLOCK,
 452                     file, line);
 453                 TD_LOCKS_INC(curthread);
 454                 if (!recursed)
 455                         LOCKSTAT_PROFILE_OBTAIN_LOCK_SUCCESS(adaptive__acquire,
 456                             m, contested, waittime, file, line);
 457         }
 458
 459         return (rval);
 460 }
 461
 462 int
 463 _mtx_trylock_flags_(volatile uintptr_t *c, int opts, const char *file, int line)
 464 {
 465         struct mtx *m;
 466
 467         m = mtxlock2mtx(c);
 468         return (_mtx_trylock_flags_int(m, opts LOCK_FILE_LINE_ARG));
 469 }
 470
 471 /*
 472  * __mtx_lock_sleep: the tougher part of acquiring an MTX_DEF lock.
 473  *
 474  * We call this if the lock is either contested (i.e. we need to go to
 475  * sleep waiting for it), or if we need to recurse on it.
 476  */
 477 #if LOCK_DEBUG > 0
 478 void
 479 __mtx_lock_sleep(volatile uintptr_t *c, uintptr_t v, int opts, const char *file,
 480     int line)
 481 #else
 482 void
 483 __mtx_lock_sleep(volatile uintptr_t *c, uintptr_t v)
 484 #endif
 485 {
 486         struct thread *td;
 487         struct mtx *m;
 488         struct turnstile *ts;
 489         uintptr_t tid;
 490         struct thread *owner;
 491 #ifdef LOCK_PROFILING
 492         int contested = 0;
 493         uint64_t waittime = 0;
 494 #endif
 495 #if defined(ADAPTIVE_MUTEXES) || defined(KDTRACE_HOOKS)
 496         struct lock_delay_arg lda;
 497 #endif
 498 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 499         u_int sleep_cnt = 0;
 500         int64_t sleep_time = 0;
 501         int64_t all_time = 0;
 502 #endif
 503 #if defined(KDTRACE_HOOKS) || defined(LOCK_PROFILING)
 504         int doing_lockprof = 0;
 505 #endif
 506
 507         td = curthread;
 508         tid = (uintptr_t)td;
 509         m = mtxlock2mtx(c);
 510
 511 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 512         if (LOCKSTAT_PROFILE_ENABLED(adaptive__acquire)) {
 513                 while (v == MTX_UNOWNED) {
 514                         if (_mtx_obtain_lock_fetch(m, &v, tid))
 515                                 goto out_lockstat;
 516                 }
 517                 doing_lockprof = 1;
 518                 all_time -= lockstat_nsecs(&m->lock_object);
 519         }
 520 #endif
 521 #ifdef LOCK_PROFILING
 522         doing_lockprof = 1;
 523 #endif
 524
 525         if (SCHEDULER_STOPPED_TD(td))
 526                 return;
 527
 528 #if defined(ADAPTIVE_MUTEXES)
 529         lock_delay_arg_init(&lda, &mtx_delay);
 530 #elif defined(KDTRACE_HOOKS)
 531         lock_delay_arg_init(&lda, NULL);
 532 #endif
 533
 534         if (__predict_false(v == MTX_UNOWNED))
 535                 v = MTX_READ_VALUE(m);
 536
 537         if (__predict_false(lv_mtx_owner(v) == td)) {
 538                 KASSERT((m->lock_object.lo_flags & LO_RECURSABLE) != 0 ||
 539                     (opts & MTX_RECURSE) != 0,
 540             ("_mtx_lock_sleep: recursed on non-recursive mutex %s @ %s:%d\n",
 541                     m->lock_object.lo_name, file, line));
 542 #if LOCK_DEBUG > 0
 543                 opts &= ~MTX_RECURSE;
 544 #endif
 545                 m->mtx_recurse++;
 546                 atomic_set_ptr(&m->mtx_lock, MTX_RECURSED);
 547                 if (LOCK_LOG_TEST(&m->lock_object, opts))
 548                         CTR1(KTR_LOCK, "_mtx_lock_sleep: %p recursing", m);
 549                 return;
 550         }
 551 #if LOCK_DEBUG > 0
 552         opts &= ~MTX_RECURSE;
 553 #endif
 554
 555 #ifdef HWPMC_HOOKS
 556         PMC_SOFT_CALL( , , lock, failed);
 557 #endif
 558         lock_profile_obtain_lock_failed(&m->lock_object,
 559                     &contested, &waittime);
 560         if (LOCK_LOG_TEST(&m->lock_object, opts))
 561                 CTR4(KTR_LOCK,
 562                     "_mtx_lock_sleep: %s contested (lock=%p) at %s:%d",
 563                     m->lock_object.lo_name, (void *)m->mtx_lock, file, line);
 564
 565         for (;;) {
 566                 if (v == MTX_UNOWNED) {
 567                         if (_mtx_obtain_lock_fetch(m, &v, tid))
 568                                 break;
 569                         continue;
 570                 }
 571 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 572                 lda.spin_cnt++;
 573 #endif
 574 #ifdef ADAPTIVE_MUTEXES
 575                 /*
 576                  * If the owner is running on another CPU, spin until the
 577                  * owner stops running or the state of the lock changes.
 578                  */
 579                 owner = lv_mtx_owner(v);
 580                 if (TD_IS_RUNNING(owner)) {
 581                         if (LOCK_LOG_TEST(&m->lock_object, 0))
 582                                 CTR3(KTR_LOCK,
 583                                     "%s: spinning on %p held by %p",
 584                                     __func__, m, owner);
 585                         KTR_STATE1(KTR_SCHED, "thread",
 586                             sched_tdname((struct thread *)tid),
 587                             "spinning", "lockname:\"%s\"",
 588                             m->lock_object.lo_name);
 589                         do {
 590                                 lock_delay(&lda);
 591                                 v = MTX_READ_VALUE(m);
 592                                 owner = lv_mtx_owner(v);
 593                         } while (v != MTX_UNOWNED && TD_IS_RUNNING(owner));
 594                         KTR_STATE0(KTR_SCHED, "thread",
 595                             sched_tdname((struct thread *)tid),
 596                             "running");
 597                         continue;
 598                 }
 599 #endif
 600
 601                 ts = turnstile_trywait(&m->lock_object);
 602                 v = MTX_READ_VALUE(m);
 603 retry_turnstile:
 604
 605                 /*
 606                  * Check if the lock has been released while spinning for
 607                  * the turnstile chain lock.
 608                  */
 609                 if (v == MTX_UNOWNED) {
 610                         turnstile_cancel(ts);
 611                         continue;
 612                 }
 613
 614 #ifdef ADAPTIVE_MUTEXES
 615                 /*
 616                  * The current lock owner might have started executing
 617                  * on another CPU (or the lock could have changed
 618                  * owners) while we were waiting on the turnstile
 619                  * chain lock.  If so, drop the turnstile lock and try
 620                  * again.
 621                  */
 622                 owner = lv_mtx_owner(v);
 623                 if (TD_IS_RUNNING(owner)) {
 624                         turnstile_cancel(ts);
 625                         continue;
 626                 }
 627 #endif
 628
 629                 /*
 630                  * If the mutex isn't already contested and a failure occurs
 631                  * setting the contested bit, the mutex was either released
 632                  * or the state of the MTX_RECURSED bit changed.
 633                  */
 634                 if ((v & MTX_CONTESTED) == 0 &&
 635                     !atomic_fcmpset_ptr(&m->mtx_lock, &v, v | MTX_CONTESTED)) {
 636                         goto retry_turnstile;
 637                 }
 638
 639                 /*
 640                  * We definitely must sleep for this lock.
 641                  */
 642                 mtx_assert(m, MA_NOTOWNED);
 643
 644                 /*
 645                  * Block on the turnstile.
 646                  */
 647 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 648                 sleep_time -= lockstat_nsecs(&m->lock_object);
 649 #endif
 650 #ifndef ADAPTIVE_MUTEXES
 651                 owner = mtx_owner(m);
 652 #endif
 653                 MPASS(owner == mtx_owner(m));
 654                 turnstile_wait(ts, owner, TS_EXCLUSIVE_QUEUE);
 655 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 656                 sleep_time += lockstat_nsecs(&m->lock_object);
 657                 sleep_cnt++;
 658 #endif
 659                 v = MTX_READ_VALUE(m);
 660         }
 661 #if defined(KDTRACE_HOOKS) || defined(LOCK_PROFILING)
 662         if (__predict_true(!doing_lockprof))
 663                 return;
 664 #endif
 665 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 666         all_time += lockstat_nsecs(&m->lock_object);
 667         if (sleep_time)
 668                 LOCKSTAT_RECORD1(adaptive__block, m, sleep_time);
 669
 670         /*
 671          * Only record the loops spinning and not sleeping.
 672          */
 673         if (lda.spin_cnt > sleep_cnt)
 674                 LOCKSTAT_RECORD1(adaptive__spin, m, all_time - sleep_time);
 675 out_lockstat:
 676 #endif
 677         LOCKSTAT_PROFILE_OBTAIN_LOCK_SUCCESS(adaptive__acquire, m, contested,
 678             waittime, file, line);
 679 }
 680
 681 #ifdef SMP
 682 /*
 683  * _mtx_lock_spin_cookie: the tougher part of acquiring an MTX_SPIN lock.
 684  *
 685  * This is only called if we need to actually spin for the lock. Recursion
 686  * is handled inline.
 687  */
 688 #if LOCK_DEBUG > 0
 689 void
 690 _mtx_lock_spin_cookie(volatile uintptr_t *c, uintptr_t v, int opts,
 691     const char *file, int line)
 692 #else
 693 void
 694 _mtx_lock_spin_cookie(volatile uintptr_t *c, uintptr_t v)
 695 #endif
 696 {
 697         struct mtx *m;
 698         struct lock_delay_arg lda;
 699         uintptr_t tid;
 700 #ifdef LOCK_PROFILING
 701         int contested = 0;
 702         uint64_t waittime = 0;
 703 #endif
 704 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 705         int64_t spin_time = 0;
 706 #endif
 707 #if defined(KDTRACE_HOOKS) || defined(LOCK_PROFILING)
 708         int doing_lockprof = 0;
 709 #endif
 710
 711         tid = (uintptr_t)curthread;
 712         m = mtxlock2mtx(c);
 713
 714 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 715         if (LOCKSTAT_PROFILE_ENABLED(adaptive__acquire)) {
 716                 while (v == MTX_UNOWNED) {
 717                         if (_mtx_obtain_lock_fetch(m, &v, tid))
 718                                 goto out_lockstat;
 719                 }
 720                 doing_lockprof = 1;
 721                 spin_time -= lockstat_nsecs(&m->lock_object);
 722         }
 723 #endif
 724 #ifdef LOCK_PROFILING
 725         doing_lockprof = 1;
 726 #endif
 727
 728         if (__predict_false(v == MTX_UNOWNED))
 729                 v = MTX_READ_VALUE(m);
 730
 731         if (__predict_false(v == tid)) {
 732                 m->mtx_recurse++;
 733                 return;
 734         }
 735
 736         if (SCHEDULER_STOPPED())
 737                 return;
 738
 739         lock_delay_arg_init(&lda, &mtx_spin_delay);
 740
 741         if (LOCK_LOG_TEST(&m->lock_object, opts))
 742                 CTR1(KTR_LOCK, "_mtx_lock_spin: %p spinning", m);
 743         KTR_STATE1(KTR_SCHED, "thread", sched_tdname((struct thread *)tid),
 744             "spinning", "lockname:\"%s\"", m->lock_object.lo_name);
 745
 746 #ifdef HWPMC_HOOKS
 747         PMC_SOFT_CALL( , , lock, failed);
 748 #endif
 749         lock_profile_obtain_lock_failed(&m->lock_object, &contested, &waittime);
 750
 751         for (;;) {
 752                 if (v == MTX_UNOWNED) {
 753                         if (_mtx_obtain_lock_fetch(m, &v, tid))
 754                                 break;
 755                         continue;
 756                 }
 757                 /* Give interrupts a chance while we spin. */
 758                 spinlock_exit();
 759                 do {
 760                         if (__predict_true(lda.spin_cnt < 10000000)) {
 761                                 lock_delay(&lda);
 762                         } else {
 763                                 _mtx_lock_indefinite_check(m, &lda);
 764                         }
 765                         v = MTX_READ_VALUE(m);
 766                 } while (v != MTX_UNOWNED);
 767                 spinlock_enter();
 768         }
 769
 770         if (LOCK_LOG_TEST(&m->lock_object, opts))
 771                 CTR1(KTR_LOCK, "_mtx_lock_spin: %p spin done", m);
 772         KTR_STATE0(KTR_SCHED, "thread", sched_tdname((struct thread *)tid),
 773             "running");
 774
 775 #if defined(KDTRACE_HOOKS) || defined(LOCK_PROFILING)
 776         if (__predict_true(!doing_lockprof))
 777                 return;
 778 #endif
 779 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 780         spin_time += lockstat_nsecs(&m->lock_object);
 781         if (lda.spin_cnt != 0)
 782                 LOCKSTAT_RECORD1(spin__spin, m, spin_time);
 783 out_lockstat:
 784 #endif
 785         LOCKSTAT_PROFILE_OBTAIN_LOCK_SUCCESS(spin__acquire, m,
 786             contested, waittime, file, line);
 787 }
 788 #endif /* SMP */
 789
 790 #ifdef INVARIANTS
 791 static void
 792 thread_lock_validate(struct mtx *m, int opts, const char *file, int line)
 793 {
 794
 795         KASSERT(m->mtx_lock != MTX_DESTROYED,
 796             ("thread_lock() of destroyed mutex @ %s:%d", file, line));
 797         KASSERT(LOCK_CLASS(&m->lock_object) == &lock_class_mtx_spin,
 798             ("thread_lock() of sleep mutex %s @ %s:%d",
 799             m->lock_object.lo_name, file, line));
 800         if (mtx_owned(m))
 801                 KASSERT((m->lock_object.lo_flags & LO_RECURSABLE) != 0,
 802                     ("thread_lock: recursed on non-recursive mutex %s @ %s:%d\n",
 803                     m->lock_object.lo_name, file, line));
 804         WITNESS_CHECKORDER(&m->lock_object,
 805             opts | LOP_NEWORDER | LOP_EXCLUSIVE, file, line, NULL);
 806 }
 807 #else
 808 #define thread_lock_validate(m, opts, file, line) do { } while (0)
 809 #endif
 810
 811 #ifndef LOCK_PROFILING
 812 #if LOCK_DEBUG > 0
 813 void
 814 _thread_lock(struct thread *td, int opts, const char *file, int line)
 815 #else
 816 void
 817 _thread_lock(struct thread *td)
 818 #endif
 819 {
 820         struct mtx *m;
 821         uintptr_t tid, v;
 822
 823         tid = (uintptr_t)curthread;
 824
 825         if (__predict_false(LOCKSTAT_PROFILE_ENABLED(spin__acquire)))
 826                 goto slowpath_noirq;
 827         spinlock_enter();
 828         m = td->td_lock;
 829         thread_lock_validate(m, 0, file, line);
 830         v = MTX_READ_VALUE(m);
 831         if (__predict_true(v == MTX_UNOWNED)) {
 832                 if (__predict_false(!_mtx_obtain_lock(m, tid)))
 833                         goto slowpath_unlocked;
 834         } else if (v == tid) {
 835                 m->mtx_recurse++;
 836         } else
 837                 goto slowpath_unlocked;
 838         if (__predict_true(m == td->td_lock)) {
 839                 WITNESS_LOCK(&m->lock_object, LOP_EXCLUSIVE, file, line);
 840                 return;
 841         }
 842         MPASS(m->mtx_recurse == 0);
 843         _mtx_release_lock_quick(m);
 844 slowpath_unlocked:
 845         spinlock_exit();
 846 slowpath_noirq:
 847 #if LOCK_DEBUG > 0
 848         thread_lock_flags_(td, opts, file, line);
 849 #else
 850         thread_lock_flags_(td, 0, 0, 0);
 851 #endif
 852 }
 853 #endif
 854
 855 void
 856 thread_lock_flags_(struct thread *td, int opts, const char *file, int line)
 857 {
 858         struct mtx *m;
 859         uintptr_t tid, v;
 860         struct lock_delay_arg lda;
 861 #ifdef LOCK_PROFILING
 862         int contested = 0;
 863         uint64_t waittime = 0;
 864 #endif
 865 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 866         int64_t spin_time = 0;
 867 #endif
 868 #if defined(KDTRACE_HOOKS) || defined(LOCK_PROFILING)
 869         int doing_lockprof = 1;
 870 #endif
 871
 872         tid = (uintptr_t)curthread;
 873
 874         if (SCHEDULER_STOPPED()) {
 875                 /*
 876                  * Ensure that spinlock sections are balanced even when the
 877                  * scheduler is stopped, since we may otherwise inadvertently
 878                  * re-enable interrupts while dumping core.
 879                  */
 880                 spinlock_enter();
 881                 return;
 882         }
 883
 884         lock_delay_arg_init(&lda, &mtx_spin_delay);
 885
 886 #ifdef HWPMC_HOOKS
 887         PMC_SOFT_CALL( , , lock, failed);
 888 #endif
 889
 890 #ifdef LOCK_PROFILING
 891         doing_lockprof = 1;
 892 #elif defined(KDTRACE_HOOKS)
 893         doing_lockprof = lockstat_enabled;
 894         if (__predict_false(doing_lockprof))
 895                 spin_time -= lockstat_nsecs(&td->td_lock->lock_object);
 896 #endif
 897         spinlock_enter();
 898
 899         for (;;) {
 900 retry:
 901                 m = td->td_lock;
 902                 thread_lock_validate(m, opts, file, line);
 903                 v = MTX_READ_VALUE(m);
 904                 for (;;) {
 905                         if (v == MTX_UNOWNED) {
 906                                 if (_mtx_obtain_lock_fetch(m, &v, tid))
 907                                         break;
 908                                 continue;
 909                         }
 910                         if (v == tid) {
 911                                 m->mtx_recurse++;
 912                                 MPASS(m == td->td_lock);
 913                                 break;
 914                         }
 915                         lock_profile_obtain_lock_failed(&m->lock_object,
 916                             &contested, &waittime);
 917                         /* Give interrupts a chance while we spin. */
 918                         spinlock_exit();
 919                         do {
 920                                 if (__predict_true(lda.spin_cnt < 10000000)) {
 921                                         lock_delay(&lda);
 922                                 } else {
 923                                         _mtx_lock_indefinite_check(m, &lda);
 924                                 }
 925                                 if (m != td->td_lock) {
 926                                         spinlock_enter();
 927                                         goto retry;
 928                                 }
 929                                 v = MTX_READ_VALUE(m);
 930                         } while (v != MTX_UNOWNED);
 931                         spinlock_enter();
 932                 }
 933                 if (m == td->td_lock)
 934                         break;
 935                 MPASS(m->mtx_recurse == 0);
 936                 _mtx_release_lock_quick(m);
 937         }
 938         LOCK_LOG_LOCK("LOCK", &m->lock_object, opts, m->mtx_recurse, file,
 939             line);
 940         WITNESS_LOCK(&m->lock_object, opts | LOP_EXCLUSIVE, file, line);
 941
 942 #if defined(KDTRACE_HOOKS) || defined(LOCK_PROFILING)
 943         if (__predict_true(!doing_lockprof))
 944                 return;
 945 #endif
 946 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 947         spin_time += lockstat_nsecs(&m->lock_object);
 948 #endif
 949         if (m->mtx_recurse == 0)
 950                 LOCKSTAT_PROFILE_OBTAIN_LOCK_SUCCESS(spin__acquire, m,
 951                     contested, waittime, file, line);
 952 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 953         if (lda.spin_cnt != 0)
 954                 LOCKSTAT_RECORD1(thread__spin, m, spin_time);
 955 #endif
 956 }
 957
 958 struct mtx *
 959 thread_lock_block(struct thread *td)
 960 {
 961         struct mtx *lock;
 962
 963         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_OWNED);
 964         lock = td->td_lock;
 965         td->td_lock = &blocked_lock;
 966         mtx_unlock_spin(lock);
 967
 968         return (lock);
 969 }
 970
 971 void
 972 thread_lock_unblock(struct thread *td, struct mtx *new)
 973 {
 974         mtx_assert(new, MA_OWNED);
 975         MPASS(td->td_lock == &blocked_lock);
 976         atomic_store_rel_ptr((volatile void *)&td->td_lock, (uintptr_t)new);
 977 }
 978
 979 void
 980 thread_lock_set(struct thread *td, struct mtx *new)
 981 {
 982         struct mtx *lock;
 983
 984         mtx_assert(new, MA_OWNED);
 985         THREAD_LOCK_ASSERT(td, MA_OWNED);
 986         lock = td->td_lock;
 987         td->td_lock = new;
 988         mtx_unlock_spin(lock);
 989 }
 990
 991 /*
 992  * __mtx_unlock_sleep: the tougher part of releasing an MTX_DEF lock.
 993  *
 994  * We are only called here if the lock is recursed, contested (i.e. we
 995  * need to wake up a blocked thread) or lockstat probe is active.
 996  */
 997 #if LOCK_DEBUG > 0
 998 void
 999 __mtx_unlock_sleep(volatile uintptr_t *c, uintptr_t v, int opts,
1000     const char *file, int line)
1001 #else
1002 void
1003 __mtx_unlock_sleep(volatile uintptr_t *c, uintptr_t v)
1004 #endif
1005 {
1006         struct mtx *m;
1007         struct turnstile *ts;
1008         uintptr_t tid;
1009
1010         if (SCHEDULER_STOPPED())
1011                 return;
1012
1013         tid = (uintptr_t)curthread;
1014         m = mtxlock2mtx(c);
1015
1016         if (__predict_false(v == tid))
1017                 v = MTX_READ_VALUE(m);
1018
1019         if (__predict_false(v & MTX_RECURSED)) {
1020                 if (--(m->mtx_recurse) == 0)
1021                         atomic_clear_ptr(&m->mtx_lock, MTX_RECURSED);
1022                 if (LOCK_LOG_TEST(&m->lock_object, opts))
1023                         CTR1(KTR_LOCK, "_mtx_unlock_sleep: %p unrecurse", m);
1024                 return;
1025         }
1026
1027         LOCKSTAT_PROFILE_RELEASE_LOCK(adaptive__release, m);
1028         if (v == tid && _mtx_release_lock(m, tid))
1029                 return;
1030
1031         /*
1032          * We have to lock the chain before the turnstile so this turnstile
1033          * can be removed from the hash list if it is empty.
1034          */
1035         turnstile_chain_lock(&m->lock_object);
1036         _mtx_release_lock_quick(m);
1037         ts = turnstile_lookup(&m->lock_object);
1038         MPASS(ts != NULL);
1039         if (LOCK_LOG_TEST(&m->lock_object, opts))
1040                 CTR1(KTR_LOCK, "_mtx_unlock_sleep: %p contested", m);
1041         turnstile_broadcast(ts, TS_EXCLUSIVE_QUEUE);
1042
1043         /*
1044          * This turnstile is now no longer associated with the mutex.  We can
1045          * unlock the chain lock so a new turnstile may take it's place.
1046          */
1047         turnstile_unpend(ts);
1048         turnstile_chain_unlock(&m->lock_object);
1049 }
1050
1051 /*
1052  * All the unlocking of MTX_SPIN locks is done inline.
1053  * See the __mtx_unlock_spin() macro for the details.
1054  */
1055
1056 /*
1057  * The backing function for the INVARIANTS-enabled mtx_assert()
1058  */
1059 #ifdef INVARIANT_SUPPORT
1060 void
1061 __mtx_assert(const volatile uintptr_t *c, int what, const char *file, int line)
1062 {
1063         const struct mtx *m;
1064
1065         if (panicstr != NULL || dumping || SCHEDULER_STOPPED())
1066                 return;
1067
1068         m = mtxlock2mtx(c);
1069
1070         switch (what) {
1071         case MA_OWNED:
1072         case MA_OWNED | MA_RECURSED:
1073         case MA_OWNED | MA_NOTRECURSED:
1074                 if (!mtx_owned(m))
1075                         panic("mutex %s not owned at %s:%d",
1076                             m->lock_object.lo_name, file, line);
1077                 if (mtx_recursed(m)) {
1078                         if ((what & MA_NOTRECURSED) != 0)
1079                                 panic("mutex %s recursed at %s:%d",
1080                                     m->lock_object.lo_name, file, line);
1081                 } else if ((what & MA_RECURSED) != 0) {
1082                         panic("mutex %s unrecursed at %s:%d",
1083                             m->lock_object.lo_name, file, line);
1084                 }
1085                 break;
1086         case MA_NOTOWNED:
1087                 if (mtx_owned(m))
1088                         panic("mutex %s owned at %s:%d",
1089                             m->lock_object.lo_name, file, line);
1090                 break;
1091         default:
1092                 panic("unknown mtx_assert at %s:%d", file, line);
1093         }
1094 }
1095 #endif
1096
1097 /*
1098  * General init routine used by the MTX_SYSINIT() macro.
1099  */
1100 void
1101 mtx_sysinit(void *arg)
1102 {
1103         struct mtx_args *margs = arg;
1104
1105         mtx_init((struct mtx *)margs->ma_mtx, margs->ma_desc, NULL,
1106             margs->ma_opts);
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Mutex initialization routine; initialize lock `m' of type contained in
1111  * `opts' with options contained in `opts' and name `name.'  The optional
1112  * lock type `type' is used as a general lock category name for use with
1113  * witness.
1114  */
1115 void
1116 _mtx_init(volatile uintptr_t *c, const char *name, const char *type, int opts)
1117 {
1118         struct mtx *m;
1119         struct lock_class *class;
1120         int flags;
1121
1122         m = mtxlock2mtx(c);
1123
1124         MPASS((opts & ~(MTX_SPIN | MTX_QUIET | MTX_RECURSE |
1125             MTX_NOWITNESS | MTX_DUPOK | MTX_NOPROFILE | MTX_NEW)) == 0);
1126         ASSERT_ATOMIC_LOAD_PTR(m->mtx_lock,
1127             ("%s: mtx_lock not aligned for %s: %p", __func__, name,
1128             &m->mtx_lock));
1129
1130         /* Determine lock class and lock flags. */
1131         if (opts & MTX_SPIN)
1132                 class = &lock_class_mtx_spin;
1133         else
1134                 class = &lock_class_mtx_sleep;
1135         flags = 0;
1136         if (opts & MTX_QUIET)
1137                 flags |= LO_QUIET;
1138         if (opts & MTX_RECURSE)
1139                 flags |= LO_RECURSABLE;
1140         if ((opts & MTX_NOWITNESS) == 0)
1141                 flags |= LO_WITNESS;
1142         if (opts & MTX_DUPOK)
1143                 flags |= LO_DUPOK;
1144         if (opts & MTX_NOPROFILE)
1145                 flags |= LO_NOPROFILE;
1146         if (opts & MTX_NEW)
1147                 flags |= LO_NEW;
1148
1149         /* Initialize mutex. */
1150         lock_init(&m->lock_object, class, name, type, flags);
1151
1152         m->mtx_lock = MTX_UNOWNED;
1153         m->mtx_recurse = 0;
1154 }
1155
1156 /*
1157  * Remove lock `m' from all_mtx queue.  We don't allow MTX_QUIET to be
1158  * passed in as a flag here because if the corresponding mtx_init() was
1159  * called with MTX_QUIET set, then it will already be set in the mutex's
1160  * flags.
1161  */
1162 void
1163 _mtx_destroy(volatile uintptr_t *c)
1164 {
1165         struct mtx *m;
1166
1167         m = mtxlock2mtx(c);
1168
1169         if (!mtx_owned(m))
1170                 MPASS(mtx_unowned(m));
1171         else {
1172                 MPASS((m->mtx_lock & (MTX_RECURSED|MTX_CONTESTED)) == 0);
1173
1174                 /* Perform the non-mtx related part of mtx_unlock_spin(). */
1175                 if (LOCK_CLASS(&m->lock_object) == &lock_class_mtx_spin)
1176                         spinlock_exit();
1177                 else
1178                         TD_LOCKS_DEC(curthread);
1179
1180                 lock_profile_release_lock(&m->lock_object);
1181                 /* Tell witness this isn't locked to make it happy. */
1182                 WITNESS_UNLOCK(&m->lock_object, LOP_EXCLUSIVE, __FILE__,
1183                     __LINE__);
1184         }
1185
1186         m->mtx_lock = MTX_DESTROYED;
1187         lock_destroy(&m->lock_object);
1188 }
1189
1190 /*
1191  * Intialize the mutex code and system mutexes.  This is called from the MD
1192  * startup code prior to mi_startup().  The per-CPU data space needs to be
1193  * setup before this is called.
1194  */
1195 void
1196 mutex_init(void)
1197 {
1198
1199         /* Setup turnstiles so that sleep mutexes work. */
1200         init_turnstiles();
1201
1202         /*
1203          * Initialize mutexes.
1204          */
1205         mtx_init(&Giant, "Giant", NULL, MTX_DEF | MTX_RECURSE);
1206         mtx_init(&blocked_lock, "blocked lock", NULL, MTX_SPIN);
1207         blocked_lock.mtx_lock = 0xdeadc0de;     /* Always blocked. */
1208         mtx_init(&proc0.p_mtx, "process lock", NULL, MTX_DEF | MTX_DUPOK);
1209         mtx_init(&proc0.p_slock, "process slock", NULL, MTX_SPIN);
1210         mtx_init(&proc0.p_statmtx, "pstatl", NULL, MTX_SPIN);
1211         mtx_init(&proc0.p_itimmtx, "pitiml", NULL, MTX_SPIN);
1212         mtx_init(&proc0.p_profmtx, "pprofl", NULL, MTX_SPIN);
1213         mtx_init(&devmtx, "cdev", NULL, MTX_DEF);
1214         mtx_lock(&Giant);
1215 }
1216
1217 static void __noinline
1218 _mtx_lock_indefinite_check(struct mtx *m, struct lock_delay_arg *ldap)
1219 {
1220         struct thread *td;
1221
1222         ldap->spin_cnt++;
1223         if (ldap->spin_cnt < 60000000 || kdb_active || panicstr != NULL)
1224                 cpu_lock_delay();
1225         else {
1226                 td = mtx_owner(m);
1227
1228                 /* If the mutex is unlocked, try again. */
1229                 if (td == NULL)
1230                         return;
1231
1232                 printf( "spin lock %p (%s) held by %p (tid %d) too long\n",
1233                     m, m->lock_object.lo_name, td, td->td_tid);
1234 #ifdef WITNESS
1235                 witness_display_spinlock(&m->lock_object, td, printf);
1236 #endif
1237                 panic("spin lock held too long");
1238         }
1239         cpu_spinwait();
1240 }
1241
1242 void
1243 mtx_spin_wait_unlocked(struct mtx *m)
1244 {
1245         struct lock_delay_arg lda;
1246
1247         KASSERT(m->mtx_lock != MTX_DESTROYED,
1248             ("%s() of destroyed mutex %p", __func__, m));
1249         KASSERT(LOCK_CLASS(&m->lock_object) == &lock_class_mtx_spin,
1250             ("%s() of sleep mutex %p (%s)", __func__, m,
1251             m->lock_object.lo_name));
1252         KASSERT(!mtx_owned(m), ("%s() waiting on myself on lock %p (%s)", __func__, m,
1253             m->lock_object.lo_name));
1254
1255         lda.spin_cnt = 0;
1256
1257         while (atomic_load_acq_ptr(&m->mtx_lock) != MTX_UNOWNED) {
1258                 if (__predict_true(lda.spin_cnt < 10000000)) {
1259                         cpu_spinwait();
1260                         lda.spin_cnt++;
1261                 } else {
1262                         _mtx_lock_indefinite_check(m, &lda);
1263                 }
1264         }
1265 }
1266
1267 #ifdef DDB
1268 void
1269 db_show_mtx(const struct lock_object *lock)
1270 {
1271         struct thread *td;
1272         const struct mtx *m;
1273
1274         m = (const struct mtx *)lock;
1275
1276         db_printf(" flags: {");
1277         if (LOCK_CLASS(lock) == &lock_class_mtx_spin)
1278                 db_printf("SPIN");
1279         else
1280                 db_printf("DEF");
1281         if (m->lock_object.lo_flags & LO_RECURSABLE)
1282                 db_printf(", RECURSE");
1283         if (m->lock_object.lo_flags & LO_DUPOK)
1284                 db_printf(", DUPOK");
1285         db_printf("}\n");
1286         db_printf(" state: {");
1287         if (mtx_unowned(m))
1288                 db_printf("UNOWNED");
1289         else if (mtx_destroyed(m))
1290                 db_printf("DESTROYED");
1291         else {
1292                 db_printf("OWNED");
1293                 if (m->mtx_lock & MTX_CONTESTED)
1294                         db_printf(", CONTESTED");
1295                 if (m->mtx_lock & MTX_RECURSED)
1296                         db_printf(", RECURSED");
1297         }
1298         db_printf("}\n");
1299         if (!mtx_unowned(m) && !mtx_destroyed(m)) {
1300                 td = mtx_owner(m);
1301                 db_printf(" owner: %p (tid %d, pid %d, \"%s\")\n", td,
1302                     td->td_tid, td->td_proc->p_pid, td->td_name);
1303                 if (mtx_recursed(m))
1304                         db_printf(" recursed: %d\n", m->mtx_recurse);
1305         }
1306 }
1307 #endif