sys/kern/kern_umtx.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 2015, 2016 The FreeBSD Foundation
   5  * Copyright (c) 2004, David Xu <davidxu@freebsd.org>
   6  * Copyright (c) 2002, Jeffrey Roberson <jeff@freebsd.org>
   7  * All rights reserved.
   8  *
   9  * Portions of this software were developed by Konstantin Belousov
  10  * under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
  11  *
  12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  13  * modification, are permitted provided that the following conditions
  14  * are met:
  15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  16  *    notice unmodified, this list of conditions, and the following
  17  *    disclaimer.
  18  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  20  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  23  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  24  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  25  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  27  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  28  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  29  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  30  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  31  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 #include <sys/cdefs.h>
  35 __FBSDID("$FreeBSD$");
  36
  37 #include "opt_umtx_profiling.h"
  38
  39 #include <sys/param.h>
  40 #include <sys/kernel.h>
  41 #include <sys/fcntl.h>
  42 #include <sys/file.h>
  43 #include <sys/filedesc.h>
  44 #include <sys/limits.h>
  45 #include <sys/lock.h>
  46 #include <sys/malloc.h>
  47 #include <sys/mman.h>
  48 #include <sys/mutex.h>
  49 #include <sys/priv.h>
  50 #include <sys/proc.h>
  51 #include <sys/resource.h>
  52 #include <sys/resourcevar.h>
  53 #include <sys/rwlock.h>
  54 #include <sys/sbuf.h>
  55 #include <sys/sched.h>
  56 #include <sys/smp.h>
  57 #include <sys/sysctl.h>
  58 #include <sys/sysent.h>
  59 #include <sys/systm.h>
  60 #include <sys/sysproto.h>
  61 #include <sys/syscallsubr.h>
  62 #include <sys/taskqueue.h>
  63 #include <sys/time.h>
  64 #include <sys/eventhandler.h>
  65 #include <sys/umtx.h>
  66
  67 #include <security/mac/mac_framework.h>
  68
  69 #include <vm/vm.h>
  70 #include <vm/vm_param.h>
  71 #include <vm/pmap.h>
  72 #include <vm/vm_map.h>
  73 #include <vm/vm_object.h>
  74
  75 #include <machine/atomic.h>
  76 #include <machine/cpu.h>
  77
  78 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
  79 #include <compat/freebsd32/freebsd32_proto.h>
  80 #endif
  81
  82 #define _UMUTEX_TRY             1
  83 #define _UMUTEX_WAIT            2
  84
  85 #ifdef UMTX_PROFILING
  86 #define UPROF_PERC_BIGGER(w, f, sw, sf)                                 \
  87         (((w) > (sw)) || ((w) == (sw) && (f) > (sf)))
  88 #endif
  89
  90 /* Priority inheritance mutex info. */
  91 struct umtx_pi {
  92         /* Owner thread */
  93         struct thread           *pi_owner;
  94
  95         /* Reference count */
  96         int                     pi_refcount;
  97
  98         /* List entry to link umtx holding by thread */
  99         TAILQ_ENTRY(umtx_pi)    pi_link;
 100
 101         /* List entry in hash */
 102         TAILQ_ENTRY(umtx_pi)    pi_hashlink;
 103
 104         /* List for waiters */
 105         TAILQ_HEAD(,umtx_q)     pi_blocked;
 106
 107         /* Identify a userland lock object */
 108         struct umtx_key         pi_key;
 109 };
 110
 111 /* A userland synchronous object user. */
 112 struct umtx_q {
 113         /* Linked list for the hash. */
 114         TAILQ_ENTRY(umtx_q)     uq_link;
 115
 116         /* Umtx key. */
 117         struct umtx_key         uq_key;
 118
 119         /* Umtx flags. */
 120         int                     uq_flags;
 121 #define UQF_UMTXQ       0x0001
 122
 123         /* The thread waits on. */
 124         struct thread           *uq_thread;
 125
 126         /*
 127          * Blocked on PI mutex. read can use chain lock
 128          * or umtx_lock, write must have both chain lock and
 129          * umtx_lock being hold.
 130          */
 131         struct umtx_pi          *uq_pi_blocked;
 132
 133         /* On blocked list */
 134         TAILQ_ENTRY(umtx_q)     uq_lockq;
 135
 136         /* Thread contending with us */
 137         TAILQ_HEAD(,umtx_pi)    uq_pi_contested;
 138
 139         /* Inherited priority from PP mutex */
 140         u_char                  uq_inherited_pri;
 141
 142         /* Spare queue ready to be reused */
 143         struct umtxq_queue      *uq_spare_queue;
 144
 145         /* The queue we on */
 146         struct umtxq_queue      *uq_cur_queue;
 147 };
 148
 149 TAILQ_HEAD(umtxq_head, umtx_q);
 150
 151 /* Per-key wait-queue */
 152 struct umtxq_queue {
 153         struct umtxq_head       head;
 154         struct umtx_key         key;
 155         LIST_ENTRY(umtxq_queue) link;
 156         int                     length;
 157 };
 158
 159 LIST_HEAD(umtxq_list, umtxq_queue);
 160
 161 /* Userland lock object's wait-queue chain */
 162 struct umtxq_chain {
 163         /* Lock for this chain. */
 164         struct mtx              uc_lock;
 165
 166         /* List of sleep queues. */
 167         struct umtxq_list       uc_queue[2];
 168 #define UMTX_SHARED_QUEUE       0
 169 #define UMTX_EXCLUSIVE_QUEUE    1
 170
 171         LIST_HEAD(, umtxq_queue) uc_spare_queue;
 172
 173         /* Busy flag */
 174         char                    uc_busy;
 175
 176         /* Chain lock waiters */
 177         int                     uc_waiters;
 178
 179         /* All PI in the list */
 180         TAILQ_HEAD(,umtx_pi)    uc_pi_list;
 181
 182 #ifdef UMTX_PROFILING
 183         u_int                   length;
 184         u_int                   max_length;
 185 #endif
 186 };
 187
 188 #define UMTXQ_LOCKED_ASSERT(uc)         mtx_assert(&(uc)->uc_lock, MA_OWNED)
 189
 190 /*
 191  * Don't propagate time-sharing priority, there is a security reason,
 192  * a user can simply introduce PI-mutex, let thread A lock the mutex,
 193  * and let another thread B block on the mutex, because B is
 194  * sleeping, its priority will be boosted, this causes A's priority to
 195  * be boosted via priority propagating too and will never be lowered even
 196  * if it is using 100%CPU, this is unfair to other processes.
 197  */
 198
 199 #define UPRI(td)        (((td)->td_user_pri >= PRI_MIN_TIMESHARE &&\
 200                           (td)->td_user_pri <= PRI_MAX_TIMESHARE) ?\
 201                          PRI_MAX_TIMESHARE : (td)->td_user_pri)
 202
 203 #define GOLDEN_RATIO_PRIME      2654404609U
 204 #ifndef UMTX_CHAINS
 205 #define UMTX_CHAINS             512
 206 #endif
 207 #define UMTX_SHIFTS             (__WORD_BIT - 9)
 208
 209 #define GET_SHARE(flags)        \
 210     (((flags) & USYNC_PROCESS_SHARED) == 0 ? THREAD_SHARE : PROCESS_SHARE)
 211
 212 #define BUSY_SPINS              200
 213
 214 struct abs_timeout {
 215         int clockid;
 216         bool is_abs_real;       /* TIMER_ABSTIME && CLOCK_REALTIME* */
 217         struct timespec cur;
 218         struct timespec end;
 219 };
 220
 221 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
 222 struct umutex32 {
 223         volatile __lwpid_t      m_owner;        /* Owner of the mutex */
 224         __uint32_t              m_flags;        /* Flags of the mutex */
 225         __uint32_t              m_ceilings[2];  /* Priority protect ceiling */
 226         __uint32_t              m_rb_lnk;       /* Robust linkage */
 227         __uint32_t              m_pad;
 228         __uint32_t              m_spare[2];
 229 };
 230
 231 _Static_assert(sizeof(struct umutex) == sizeof(struct umutex32), "umutex32");
 232 _Static_assert(__offsetof(struct umutex, m_spare[0]) ==
 233     __offsetof(struct umutex32, m_spare[0]), "m_spare32");
 234 #endif
 235
 236 int umtx_shm_vnobj_persistent = 0;
 237 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, umtx_vnode_persistent, CTLFLAG_RWTUN,
 238     &umtx_shm_vnobj_persistent, 0,
 239     "False forces destruction of umtx attached to file, on last close");
 240 static int umtx_max_rb = 1000;
 241 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, umtx_max_robust, CTLFLAG_RWTUN,
 242     &umtx_max_rb, 0,
 243     "");
 244
 245 static uma_zone_t               umtx_pi_zone;
 246 static struct umtxq_chain       umtxq_chains[2][UMTX_CHAINS];
 247 static MALLOC_DEFINE(M_UMTX, "umtx", "UMTX queue memory");
 248 static int                      umtx_pi_allocated;
 249
 250 static SYSCTL_NODE(_debug, OID_AUTO, umtx, CTLFLAG_RW, 0, "umtx debug");
 251 SYSCTL_INT(_debug_umtx, OID_AUTO, umtx_pi_allocated, CTLFLAG_RD,
 252     &umtx_pi_allocated, 0, "Allocated umtx_pi");
 253 static int umtx_verbose_rb = 1;
 254 SYSCTL_INT(_debug_umtx, OID_AUTO, robust_faults_verbose, CTLFLAG_RWTUN,
 255     &umtx_verbose_rb, 0,
 256     "");
 257
 258 #ifdef UMTX_PROFILING
 259 static long max_length;
 260 SYSCTL_LONG(_debug_umtx, OID_AUTO, max_length, CTLFLAG_RD, &max_length, 0, "max_length");
 261 static SYSCTL_NODE(_debug_umtx, OID_AUTO, chains, CTLFLAG_RD, 0, "umtx chain stats");
 262 #endif
 263
 264 static void abs_timeout_update(struct abs_timeout *timo);
 265
 266 static void umtx_shm_init(void);
 267 static void umtxq_sysinit(void *);
 268 static void umtxq_hash(struct umtx_key *key);
 269 static struct umtxq_chain *umtxq_getchain(struct umtx_key *key);
 270 static void umtxq_lock(struct umtx_key *key);
 271 static void umtxq_unlock(struct umtx_key *key);
 272 static void umtxq_busy(struct umtx_key *key);
 273 static void umtxq_unbusy(struct umtx_key *key);
 274 static void umtxq_insert_queue(struct umtx_q *uq, int q);
 275 static void umtxq_remove_queue(struct umtx_q *uq, int q);
 276 static int umtxq_sleep(struct umtx_q *uq, const char *wmesg, struct abs_timeout *);
 277 static int umtxq_count(struct umtx_key *key);
 278 static struct umtx_pi *umtx_pi_alloc(int);
 279 static void umtx_pi_free(struct umtx_pi *pi);
 280 static int do_unlock_pp(struct thread *td, struct umutex *m, uint32_t flags,
 281     bool rb);
 282 static void umtx_thread_cleanup(struct thread *td);
 283 static void umtx_exec_hook(void *arg __unused, struct proc *p __unused,
 284     struct image_params *imgp __unused);
 285 SYSINIT(umtx, SI_SUB_EVENTHANDLER+1, SI_ORDER_MIDDLE, umtxq_sysinit, NULL);
 286
 287 #define umtxq_signal(key, nwake)        umtxq_signal_queue((key), (nwake), UMTX_SHARED_QUEUE)
 288 #define umtxq_insert(uq)        umtxq_insert_queue((uq), UMTX_SHARED_QUEUE)
 289 #define umtxq_remove(uq)        umtxq_remove_queue((uq), UMTX_SHARED_QUEUE)
 290
 291 static struct mtx umtx_lock;
 292
 293 #ifdef UMTX_PROFILING
 294 static void
 295 umtx_init_profiling(void)
 296 {
 297         struct sysctl_oid *chain_oid;
 298         char chain_name[10];
 299         int i;
 300
 301         for (i = 0; i < UMTX_CHAINS; ++i) {
 302                 snprintf(chain_name, sizeof(chain_name), "%d", i);
 303                 chain_oid = SYSCTL_ADD_NODE(NULL,
 304                     SYSCTL_STATIC_CHILDREN(_debug_umtx_chains), OID_AUTO,
 305                     chain_name, CTLFLAG_RD, NULL, "umtx hash stats");
 306                 SYSCTL_ADD_INT(NULL, SYSCTL_CHILDREN(chain_oid), OID_AUTO,
 307                     "max_length0", CTLFLAG_RD, &umtxq_chains[0][i].max_length, 0, NULL);
 308                 SYSCTL_ADD_INT(NULL, SYSCTL_CHILDREN(chain_oid), OID_AUTO,
 309                     "max_length1", CTLFLAG_RD, &umtxq_chains[1][i].max_length, 0, NULL);
 310         }
 311 }
 312
 313 static int
 314 sysctl_debug_umtx_chains_peaks(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 315 {
 316         char buf[512];
 317         struct sbuf sb;
 318         struct umtxq_chain *uc;
 319         u_int fract, i, j, tot, whole;
 320         u_int sf0, sf1, sf2, sf3, sf4;
 321         u_int si0, si1, si2, si3, si4;
 322         u_int sw0, sw1, sw2, sw3, sw4;
 323
 324         sbuf_new(&sb, buf, sizeof(buf), SBUF_FIXEDLEN);
 325         for (i = 0; i < 2; i++) {
 326                 tot = 0;
 327                 for (j = 0; j < UMTX_CHAINS; ++j) {
 328                         uc = &umtxq_chains[i][j];
 329                         mtx_lock(&uc->uc_lock);
 330                         tot += uc->max_length;
 331                         mtx_unlock(&uc->uc_lock);
 332                 }
 333                 if (tot == 0)
 334                         sbuf_printf(&sb, "%u) Empty ", i);
 335                 else {
 336                         sf0 = sf1 = sf2 = sf3 = sf4 = 0;
 337                         si0 = si1 = si2 = si3 = si4 = 0;
 338                         sw0 = sw1 = sw2 = sw3 = sw4 = 0;
 339                         for (j = 0; j < UMTX_CHAINS; j++) {
 340                                 uc = &umtxq_chains[i][j];
 341                                 mtx_lock(&uc->uc_lock);
 342                                 whole = uc->max_length * 100;
 343                                 mtx_unlock(&uc->uc_lock);
 344                                 fract = (whole % tot) * 100;
 345                                 if (UPROF_PERC_BIGGER(whole, fract, sw0, sf0)) {
 346                                         sf0 = fract;
 347                                         si0 = j;
 348                                         sw0 = whole;
 349                                 } else if (UPROF_PERC_BIGGER(whole, fract, sw1,
 350                                     sf1)) {
 351                                         sf1 = fract;
 352                                         si1 = j;
 353                                         sw1 = whole;
 354                                 } else if (UPROF_PERC_BIGGER(whole, fract, sw2,
 355                                     sf2)) {
 356                                         sf2 = fract;
 357                                         si2 = j;
 358                                         sw2 = whole;
 359                                 } else if (UPROF_PERC_BIGGER(whole, fract, sw3,
 360                                     sf3)) {
 361                                         sf3 = fract;
 362                                         si3 = j;
 363                                         sw3 = whole;
 364                                 } else if (UPROF_PERC_BIGGER(whole, fract, sw4,
 365                                     sf4)) {
 366                                         sf4 = fract;
 367                                         si4 = j;
 368                                         sw4 = whole;
 369                                 }
 370                         }
 371                         sbuf_printf(&sb, "queue %u:\n", i);
 372                         sbuf_printf(&sb, "1st: %u.%u%% idx: %u\n", sw0 / tot,
 373                             sf0 / tot, si0);
 374                         sbuf_printf(&sb, "2nd: %u.%u%% idx: %u\n", sw1 / tot,
 375                             sf1 / tot, si1);
 376                         sbuf_printf(&sb, "3rd: %u.%u%% idx: %u\n", sw2 / tot,
 377                             sf2 / tot, si2);
 378                         sbuf_printf(&sb, "4th: %u.%u%% idx: %u\n", sw3 / tot,
 379                             sf3 / tot, si3);
 380                         sbuf_printf(&sb, "5th: %u.%u%% idx: %u\n", sw4 / tot,
 381                             sf4 / tot, si4);
 382                 }
 383         }
 384         sbuf_trim(&sb);
 385         sbuf_finish(&sb);
 386         sysctl_handle_string(oidp, sbuf_data(&sb), sbuf_len(&sb), req);
 387         sbuf_delete(&sb);
 388         return (0);
 389 }
 390
 391 static int
 392 sysctl_debug_umtx_chains_clear(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 393 {
 394         struct umtxq_chain *uc;
 395         u_int i, j;
 396         int clear, error;
 397
 398         clear = 0;
 399         error = sysctl_handle_int(oidp, &clear, 0, req);
 400         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
 401                 return (error);
 402
 403         if (clear != 0) {
 404                 for (i = 0; i < 2; ++i) {
 405                         for (j = 0; j < UMTX_CHAINS; ++j) {
 406                                 uc = &umtxq_chains[i][j];
 407                                 mtx_lock(&uc->uc_lock);
 408                                 uc->length = 0;
 409                                 uc->max_length = 0;
 410                                 mtx_unlock(&uc->uc_lock);
 411                         }
 412                 }
 413         }
 414         return (0);
 415 }
 416
 417 SYSCTL_PROC(_debug_umtx_chains, OID_AUTO, clear,
 418     CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW | CTLFLAG_MPSAFE, 0, 0,
 419     sysctl_debug_umtx_chains_clear, "I", "Clear umtx chains statistics");
 420 SYSCTL_PROC(_debug_umtx_chains, OID_AUTO, peaks,
 421     CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE, 0, 0,
 422     sysctl_debug_umtx_chains_peaks, "A", "Highest peaks in chains max length");
 423 #endif
 424
 425 static void
 426 umtxq_sysinit(void *arg __unused)
 427 {
 428         int i, j;
 429
 430         umtx_pi_zone = uma_zcreate("umtx pi", sizeof(struct umtx_pi),
 431                 NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
 432         for (i = 0; i < 2; ++i) {
 433                 for (j = 0; j < UMTX_CHAINS; ++j) {
 434                         mtx_init(&umtxq_chains[i][j].uc_lock, "umtxql", NULL,
 435                                  MTX_DEF | MTX_DUPOK);
 436                         LIST_INIT(&umtxq_chains[i][j].uc_queue[0]);
 437                         LIST_INIT(&umtxq_chains[i][j].uc_queue[1]);
 438                         LIST_INIT(&umtxq_chains[i][j].uc_spare_queue);
 439                         TAILQ_INIT(&umtxq_chains[i][j].uc_pi_list);
 440                         umtxq_chains[i][j].uc_busy = 0;
 441                         umtxq_chains[i][j].uc_waiters = 0;
 442 #ifdef UMTX_PROFILING
 443                         umtxq_chains[i][j].length = 0;
 444                         umtxq_chains[i][j].max_length = 0;
 445 #endif
 446                 }
 447         }
 448 #ifdef UMTX_PROFILING
 449         umtx_init_profiling();
 450 #endif
 451         mtx_init(&umtx_lock, "umtx lock", NULL, MTX_DEF);
 452         EVENTHANDLER_REGISTER(process_exec, umtx_exec_hook, NULL,
 453             EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 454         umtx_shm_init();
 455 }
 456
 457 struct umtx_q *
 458 umtxq_alloc(void)
 459 {
 460         struct umtx_q *uq;
 461
 462         uq = malloc(sizeof(struct umtx_q), M_UMTX, M_WAITOK | M_ZERO);
 463         uq->uq_spare_queue = malloc(sizeof(struct umtxq_queue), M_UMTX,
 464             M_WAITOK | M_ZERO);
 465         TAILQ_INIT(&uq->uq_spare_queue->head);
 466         TAILQ_INIT(&uq->uq_pi_contested);
 467         uq->uq_inherited_pri = PRI_MAX;
 468         return (uq);
 469 }
 470
 471 void
 472 umtxq_free(struct umtx_q *uq)
 473 {
 474
 475         MPASS(uq->uq_spare_queue != NULL);
 476         free(uq->uq_spare_queue, M_UMTX);
 477         free(uq, M_UMTX);
 478 }
 479
 480 static inline void
 481 umtxq_hash(struct umtx_key *key)
 482 {
 483         unsigned n;
 484
 485         n = (uintptr_t)key->info.both.a + key->info.both.b;
 486         key->hash = ((n * GOLDEN_RATIO_PRIME) >> UMTX_SHIFTS) % UMTX_CHAINS;
 487 }
 488
 489 static inline struct umtxq_chain *
 490 umtxq_getchain(struct umtx_key *key)
 491 {
 492
 493         if (key->type <= TYPE_SEM)
 494                 return (&umtxq_chains[1][key->hash]);
 495         return (&umtxq_chains[0][key->hash]);
 496 }
 497
 498 /*
 499  * Lock a chain.
 500  */
 501 static inline void
 502 umtxq_lock(struct umtx_key *key)
 503 {
 504         struct umtxq_chain *uc;
 505
 506         uc = umtxq_getchain(key);
 507         mtx_lock(&uc->uc_lock);
 508 }
 509
 510 /*
 511  * Unlock a chain.
 512  */
 513 static inline void
 514 umtxq_unlock(struct umtx_key *key)
 515 {
 516         struct umtxq_chain *uc;
 517
 518         uc = umtxq_getchain(key);
 519         mtx_unlock(&uc->uc_lock);
 520 }
 521
 522 /*
 523  * Set chain to busy state when following operation
 524  * may be blocked (kernel mutex can not be used).
 525  */
 526 static inline void
 527 umtxq_busy(struct umtx_key *key)
 528 {
 529         struct umtxq_chain *uc;
 530
 531         uc = umtxq_getchain(key);
 532         mtx_assert(&uc->uc_lock, MA_OWNED);
 533         if (uc->uc_busy) {
 534 #ifdef SMP
 535                 if (smp_cpus > 1) {
 536                         int count = BUSY_SPINS;
 537                         if (count > 0) {
 538                                 umtxq_unlock(key);
 539                                 while (uc->uc_busy && --count > 0)
 540                                         cpu_spinwait();
 541                                 umtxq_lock(key);
 542                         }
 543                 }
 544 #endif
 545                 while (uc->uc_busy) {
 546                         uc->uc_waiters++;
 547                         msleep(uc, &uc->uc_lock, 0, "umtxqb", 0);
 548                         uc->uc_waiters--;
 549                 }
 550         }
 551         uc->uc_busy = 1;
 552 }
 553
 554 /*
 555  * Unbusy a chain.
 556  */
 557 static inline void
 558 umtxq_unbusy(struct umtx_key *key)
 559 {
 560         struct umtxq_chain *uc;
 561
 562         uc = umtxq_getchain(key);
 563         mtx_assert(&uc->uc_lock, MA_OWNED);
 564         KASSERT(uc->uc_busy != 0, ("not busy"));
 565         uc->uc_busy = 0;
 566         if (uc->uc_waiters)
 567                 wakeup_one(uc);
 568 }
 569
 570 static inline void
 571 umtxq_unbusy_unlocked(struct umtx_key *key)
 572 {
 573
 574         umtxq_lock(key);
 575         umtxq_unbusy(key);
 576         umtxq_unlock(key);
 577 }
 578
 579 static struct umtxq_queue *
 580 umtxq_queue_lookup(struct umtx_key *key, int q)
 581 {
 582         struct umtxq_queue *uh;
 583         struct umtxq_chain *uc;
 584
 585         uc = umtxq_getchain(key);
 586         UMTXQ_LOCKED_ASSERT(uc);
 587         LIST_FOREACH(uh, &uc->uc_queue[q], link) {
 588                 if (umtx_key_match(&uh->key, key))
 589                         return (uh);
 590         }
 591
 592         return (NULL);
 593 }
 594
 595 static inline void
 596 umtxq_insert_queue(struct umtx_q *uq, int q)
 597 {
 598         struct umtxq_queue *uh;
 599         struct umtxq_chain *uc;
 600
 601         uc = umtxq_getchain(&uq->uq_key);
 602         UMTXQ_LOCKED_ASSERT(uc);
 603         KASSERT((uq->uq_flags & UQF_UMTXQ) == 0, ("umtx_q is already on queue"));
 604         uh = umtxq_queue_lookup(&uq->uq_key, q);
 605         if (uh != NULL) {
 606                 LIST_INSERT_HEAD(&uc->uc_spare_queue, uq->uq_spare_queue, link);
 607         } else {
 608                 uh = uq->uq_spare_queue;
 609                 uh->key = uq->uq_key;
 610                 LIST_INSERT_HEAD(&uc->uc_queue[q], uh, link);
 611 #ifdef UMTX_PROFILING
 612                 uc->length++;
 613                 if (uc->length > uc->max_length) {
 614                         uc->max_length = uc->length;
 615                         if (uc->max_length > max_length)
 616                                 max_length = uc->max_length;
 617                 }
 618 #endif
 619         }
 620         uq->uq_spare_queue = NULL;
 621
 622         TAILQ_INSERT_TAIL(&uh->head, uq, uq_link);
 623         uh->length++;
 624         uq->uq_flags |= UQF_UMTXQ;
 625         uq->uq_cur_queue = uh;
 626         return;
 627 }
 628
 629 static inline void
 630 umtxq_remove_queue(struct umtx_q *uq, int q)
 631 {
 632         struct umtxq_chain *uc;
 633         struct umtxq_queue *uh;
 634
 635         uc = umtxq_getchain(&uq->uq_key);
 636         UMTXQ_LOCKED_ASSERT(uc);
 637         if (uq->uq_flags & UQF_UMTXQ) {
 638                 uh = uq->uq_cur_queue;
 639                 TAILQ_REMOVE(&uh->head, uq, uq_link);
 640                 uh->length--;
 641                 uq->uq_flags &= ~UQF_UMTXQ;
 642                 if (TAILQ_EMPTY(&uh->head)) {
 643                         KASSERT(uh->length == 0,
 644                             ("inconsistent umtxq_queue length"));
 645 #ifdef UMTX_PROFILING
 646                         uc->length--;
 647 #endif
 648                         LIST_REMOVE(uh, link);
 649                 } else {
 650                         uh = LIST_FIRST(&uc->uc_spare_queue);
 651                         KASSERT(uh != NULL, ("uc_spare_queue is empty"));
 652                         LIST_REMOVE(uh, link);
 653                 }
 654                 uq->uq_spare_queue = uh;
 655                 uq->uq_cur_queue = NULL;
 656         }
 657 }
 658
 659 /*
 660  * Check if there are multiple waiters
 661  */
 662 static int
 663 umtxq_count(struct umtx_key *key)
 664 {
 665         struct umtxq_queue *uh;
 666
 667         UMTXQ_LOCKED_ASSERT(umtxq_getchain(key));
 668         uh = umtxq_queue_lookup(key, UMTX_SHARED_QUEUE);
 669         if (uh != NULL)
 670                 return (uh->length);
 671         return (0);
 672 }
 673
 674 /*
 675  * Check if there are multiple PI waiters and returns first
 676  * waiter.
 677  */
 678 static int
 679 umtxq_count_pi(struct umtx_key *key, struct umtx_q **first)
 680 {
 681         struct umtxq_queue *uh;
 682
 683         *first = NULL;
 684         UMTXQ_LOCKED_ASSERT(umtxq_getchain(key));
 685         uh = umtxq_queue_lookup(key, UMTX_SHARED_QUEUE);
 686         if (uh != NULL) {
 687                 *first = TAILQ_FIRST(&uh->head);
 688                 return (uh->length);
 689         }
 690         return (0);
 691 }
 692
 693 static int
 694 umtxq_check_susp(struct thread *td)
 695 {
 696         struct proc *p;
 697         int error;
 698
 699         /*
 700          * The check for TDF_NEEDSUSPCHK is racy, but it is enough to
 701          * eventually break the lockstep loop.
 702          */
 703         if ((td->td_flags & TDF_NEEDSUSPCHK) == 0)
 704                 return (0);
 705         error = 0;
 706         p = td->td_proc;
 707         PROC_LOCK(p);
 708         if (P_SHOULDSTOP(p) ||
 709             ((p->p_flag & P_TRACED) && (td->td_dbgflags & TDB_SUSPEND))) {
 710                 if (p->p_flag & P_SINGLE_EXIT)
 711                         error = EINTR;
 712                 else
 713                         error = ERESTART;
 714         }
 715         PROC_UNLOCK(p);
 716         return (error);
 717 }
 718
 719 /*
 720  * Wake up threads waiting on an userland object.
 721  */
 722
 723 static int
 724 umtxq_signal_queue(struct umtx_key *key, int n_wake, int q)
 725 {
 726         struct umtxq_queue *uh;
 727         struct umtx_q *uq;
 728         int ret;
 729
 730         ret = 0;
 731         UMTXQ_LOCKED_ASSERT(umtxq_getchain(key));
 732         uh = umtxq_queue_lookup(key, q);
 733         if (uh != NULL) {
 734                 while ((uq = TAILQ_FIRST(&uh->head)) != NULL) {
 735                         umtxq_remove_queue(uq, q);
 736                         wakeup(uq);
 737                         if (++ret >= n_wake)
 738                                 return (ret);
 739                 }
 740         }
 741         return (ret);
 742 }
 743
 744
 745 /*
 746  * Wake up specified thread.
 747  */
 748 static inline void
 749 umtxq_signal_thread(struct umtx_q *uq)
 750 {
 751
 752         UMTXQ_LOCKED_ASSERT(umtxq_getchain(&uq->uq_key));
 753         umtxq_remove(uq);
 754         wakeup(uq);
 755 }
 756
 757 static inline int
 758 tstohz(const struct timespec *tsp)
 759 {
 760         struct timeval tv;
 761
 762         TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, tsp);
 763         return tvtohz(&tv);
 764 }
 765
 766 static void
 767 abs_timeout_init(struct abs_timeout *timo, int clockid, int absolute,
 768         const struct timespec *timeout)
 769 {
 770
 771         timo->clockid = clockid;
 772         if (!absolute) {
 773                 timo->is_abs_real = false;
 774                 abs_timeout_update(timo);
 775                 timespecadd(&timo->cur, timeout, &timo->end);
 776         } else {
 777                 timo->end = *timeout;
 778                 timo->is_abs_real = clockid == CLOCK_REALTIME ||
 779                     clockid == CLOCK_REALTIME_FAST ||
 780                     clockid == CLOCK_REALTIME_PRECISE;
 781                 /*
 782                  * If is_abs_real, umtxq_sleep will read the clock
 783                  * after setting td_rtcgen; otherwise, read it here.
 784                  */
 785                 if (!timo->is_abs_real) {
 786                         abs_timeout_update(timo);
 787                 }
 788         }
 789 }
 790
 791 static void
 792 abs_timeout_init2(struct abs_timeout *timo, const struct _umtx_time *umtxtime)
 793 {
 794
 795         abs_timeout_init(timo, umtxtime->_clockid,
 796             (umtxtime->_flags & UMTX_ABSTIME) != 0, &umtxtime->_timeout);
 797 }
 798
 799 static inline void
 800 abs_timeout_update(struct abs_timeout *timo)
 801 {
 802
 803         kern_clock_gettime(curthread, timo->clockid, &timo->cur);
 804 }
 805
 806 static int
 807 abs_timeout_gethz(struct abs_timeout *timo)
 808 {
 809         struct timespec tts;
 810
 811         if (timespeccmp(&timo->end, &timo->cur, <=))
 812                 return (-1);
 813         timespecsub(&timo->end, &timo->cur, &tts);
 814         return (tstohz(&tts));
 815 }
 816
 817 static uint32_t
 818 umtx_unlock_val(uint32_t flags, bool rb)
 819 {
 820
 821         if (rb)
 822                 return (UMUTEX_RB_OWNERDEAD);
 823         else if ((flags & UMUTEX_NONCONSISTENT) != 0)
 824                 return (UMUTEX_RB_NOTRECOV);
 825         else
 826                 return (UMUTEX_UNOWNED);
 827
 828 }
 829
 830 /*
 831  * Put thread into sleep state, before sleeping, check if
 832  * thread was removed from umtx queue.
 833  */
 834 static inline int
 835 umtxq_sleep(struct umtx_q *uq, const char *wmesg, struct abs_timeout *abstime)
 836 {
 837         struct umtxq_chain *uc;
 838         int error, timo;
 839
 840         if (abstime != NULL && abstime->is_abs_real) {
 841                 curthread->td_rtcgen = atomic_load_acq_int(&rtc_generation);
 842                 abs_timeout_update(abstime);
 843         }
 844
 845         uc = umtxq_getchain(&uq->uq_key);
 846         UMTXQ_LOCKED_ASSERT(uc);
 847         for (;;) {
 848                 if (!(uq->uq_flags & UQF_UMTXQ)) {
 849                         error = 0;
 850                         break;
 851                 }
 852                 if (abstime != NULL) {
 853                         timo = abs_timeout_gethz(abstime);
 854                         if (timo < 0) {
 855                                 error = ETIMEDOUT;
 856                                 break;
 857                         }
 858                 } else
 859                         timo = 0;
 860                 error = msleep(uq, &uc->uc_lock, PCATCH | PDROP, wmesg, timo);
 861                 if (error == EINTR || error == ERESTART) {
 862                         umtxq_lock(&uq->uq_key);
 863                         break;
 864                 }
 865                 if (abstime != NULL) {
 866                         if (abstime->is_abs_real)
 867                                 curthread->td_rtcgen =
 868                                     atomic_load_acq_int(&rtc_generation);
 869                         abs_timeout_update(abstime);
 870                 }
 871                 umtxq_lock(&uq->uq_key);
 872         }
 873
 874         curthread->td_rtcgen = 0;
 875         return (error);
 876 }
 877
 878 /*
 879  * Convert userspace address into unique logical address.
 880  */
 881 int
 882 umtx_key_get(const void *addr, int type, int share, struct umtx_key *key)
 883 {
 884         struct thread *td = curthread;
 885         vm_map_t map;
 886         vm_map_entry_t entry;
 887         vm_pindex_t pindex;
 888         vm_prot_t prot;
 889         boolean_t wired;
 890
 891         key->type = type;
 892         if (share == THREAD_SHARE) {
 893                 key->shared = 0;
 894                 key->info.private.vs = td->td_proc->p_vmspace;
 895                 key->info.private.addr = (uintptr_t)addr;
 896         } else {
 897                 MPASS(share == PROCESS_SHARE || share == AUTO_SHARE);
 898                 map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 899                 if (vm_map_lookup(&map, (vm_offset_t)addr, VM_PROT_WRITE,
 900                     &entry, &key->info.shared.object, &pindex, &prot,
 901                     &wired) != KERN_SUCCESS) {
 902                         return (EFAULT);
 903                 }
 904
 905                 if ((share == PROCESS_SHARE) ||
 906                     (share == AUTO_SHARE &&
 907                      VM_INHERIT_SHARE == entry->inheritance)) {
 908                         key->shared = 1;
 909                         key->info.shared.offset = (vm_offset_t)addr -
 910                             entry->start + entry->offset;
 911                         vm_object_reference(key->info.shared.object);
 912                 } else {
 913                         key->shared = 0;
 914                         key->info.private.vs = td->td_proc->p_vmspace;
 915                         key->info.private.addr = (uintptr_t)addr;
 916                 }
 917                 vm_map_lookup_done(map, entry);
 918         }
 919
 920         umtxq_hash(key);
 921         return (0);
 922 }
 923
 924 /*
 925  * Release key.
 926  */
 927 void
 928 umtx_key_release(struct umtx_key *key)
 929 {
 930         if (key->shared)
 931                 vm_object_deallocate(key->info.shared.object);
 932 }
 933
 934 /*
 935  * Fetch and compare value, sleep on the address if value is not changed.
 936  */
 937 static int
 938 do_wait(struct thread *td, void *addr, u_long id,
 939     struct _umtx_time *timeout, int compat32, int is_private)
 940 {
 941         struct abs_timeout timo;
 942         struct umtx_q *uq;
 943         u_long tmp;
 944         uint32_t tmp32;
 945         int error = 0;
 946
 947         uq = td->td_umtxq;
 948         if ((error = umtx_key_get(addr, TYPE_SIMPLE_WAIT,
 949                 is_private ? THREAD_SHARE : AUTO_SHARE, &uq->uq_key)) != 0)
 950                 return (error);
 951
 952         if (timeout != NULL)
 953                 abs_timeout_init2(&timo, timeout);
 954
 955         umtxq_lock(&uq->uq_key);
 956         umtxq_insert(uq);
 957         umtxq_unlock(&uq->uq_key);
 958         if (compat32 == 0) {
 959                 error = fueword(addr, &tmp);
 960                 if (error != 0)
 961                         error = EFAULT;
 962         } else {
 963                 error = fueword32(addr, &tmp32);
 964                 if (error == 0)
 965                         tmp = tmp32;
 966                 else
 967                         error = EFAULT;
 968         }
 969         umtxq_lock(&uq->uq_key);
 970         if (error == 0) {
 971                 if (tmp == id)
 972                         error = umtxq_sleep(uq, "uwait", timeout == NULL ?
 973                             NULL : &timo);
 974                 if ((uq->uq_flags & UQF_UMTXQ) == 0)
 975                         error = 0;
 976                 else
 977                         umtxq_remove(uq);
 978         } else if ((uq->uq_flags & UQF_UMTXQ) != 0) {
 979                 umtxq_remove(uq);
 980         }
 981         umtxq_unlock(&uq->uq_key);
 982         umtx_key_release(&uq->uq_key);
 983         if (error == ERESTART)
 984                 error = EINTR;
 985         return (error);
 986 }
 987
 988 /*
 989  * Wake up threads sleeping on the specified address.
 990  */
 991 int
 992 kern_umtx_wake(struct thread *td, void *uaddr, int n_wake, int is_private)
 993 {
 994         struct umtx_key key;
 995         int ret;
 996
 997         if ((ret = umtx_key_get(uaddr, TYPE_SIMPLE_WAIT,
 998             is_private ? THREAD_SHARE : AUTO_SHARE, &key)) != 0)
 999                 return (ret);
1000         umtxq_lock(&key);
1001         umtxq_signal(&key, n_wake);
1002         umtxq_unlock(&key);
1003         umtx_key_release(&key);
1004         return (0);
1005 }
1006
1007 /*
1008  * Lock PTHREAD_PRIO_NONE protocol POSIX mutex.
1009  */
1010 static int
1011 do_lock_normal(struct thread *td, struct umutex *m, uint32_t flags,
1012     struct _umtx_time *timeout, int mode)
1013 {
1014         struct abs_timeout timo;
1015         struct umtx_q *uq;
1016         uint32_t owner, old, id;
1017         int error, rv;
1018
1019         id = td->td_tid;
1020         uq = td->td_umtxq;
1021         error = 0;
1022         if (timeout != NULL)
1023                 abs_timeout_init2(&timo, timeout);
1024
1025         /*
1026          * Care must be exercised when dealing with umtx structure. It
1027          * can fault on any access.
1028          */
1029         for (;;) {
1030                 rv = fueword32(&m->m_owner, &owner);
1031                 if (rv == -1)
1032                         return (EFAULT);
1033                 if (mode == _UMUTEX_WAIT) {
1034                         if (owner == UMUTEX_UNOWNED ||
1035                             owner == UMUTEX_CONTESTED ||
1036                             owner == UMUTEX_RB_OWNERDEAD ||
1037                             owner == UMUTEX_RB_NOTRECOV)
1038                                 return (0);
1039                 } else {
1040                         /*
1041                          * Robust mutex terminated.  Kernel duty is to
1042                          * return EOWNERDEAD to the userspace.  The
1043                          * umutex.m_flags UMUTEX_NONCONSISTENT is set
1044                          * by the common userspace code.
1045                          */
1046                         if (owner == UMUTEX_RB_OWNERDEAD) {
1047                                 rv = casueword32(&m->m_owner,
1048                                     UMUTEX_RB_OWNERDEAD, &owner,
1049                                     id | UMUTEX_CONTESTED);
1050                                 if (rv == -1)
1051                                         return (EFAULT);
1052                                 if (owner == UMUTEX_RB_OWNERDEAD)
1053                                         return (EOWNERDEAD); /* success */
1054                                 rv = umtxq_check_susp(td);
1055                                 if (rv != 0)
1056                                         return (rv);
1057                                 continue;
1058                         }
1059                         if (owner == UMUTEX_RB_NOTRECOV)
1060                                 return (ENOTRECOVERABLE);
1061
1062                         /*
1063                          * Try the uncontested case.  This should be
1064                          * done in userland.
1065                          */
1066                         rv = casueword32(&m->m_owner, UMUTEX_UNOWNED,
1067                             &owner, id);
1068                         /* The address was invalid. */
1069                         if (rv == -1)
1070                                 return (EFAULT);
1071
1072                         /* The acquire succeeded. */
1073                         if (owner == UMUTEX_UNOWNED)
1074                                 return (0);
1075
1076                         /*
1077                          * If no one owns it but it is contested try
1078                          * to acquire it.
1079                          */
1080                         if (owner == UMUTEX_CONTESTED) {
1081                                 rv = casueword32(&m->m_owner,
1082                                     UMUTEX_CONTESTED, &owner,
1083                                     id | UMUTEX_CONTESTED);
1084                                 /* The address was invalid. */
1085                                 if (rv == -1)
1086                                         return (EFAULT);
1087
1088                                 if (owner == UMUTEX_CONTESTED)
1089                                         return (0);
1090
1091                                 rv = umtxq_check_susp(td);
1092                                 if (rv != 0)
1093                                         return (rv);
1094
1095                                 /*
1096                                  * If this failed the lock has
1097                                  * changed, restart.
1098                                  */
1099                                 continue;
1100                         }
1101                 }
1102
1103                 if (mode == _UMUTEX_TRY)
1104                         return (EBUSY);
1105
1106                 /*
1107                  * If we caught a signal, we have retried and now
1108                  * exit immediately.
1109                  */
1110                 if (error != 0)
1111                         return (error);
1112
1113                 if ((error = umtx_key_get(m, TYPE_NORMAL_UMUTEX,
1114                     GET_SHARE(flags), &uq->uq_key)) != 0)
1115                         return (error);
1116
1117                 umtxq_lock(&uq->uq_key);
1118                 umtxq_busy(&uq->uq_key);
1119                 umtxq_insert(uq);
1120                 umtxq_unlock(&uq->uq_key);
1121
1122                 /*
1123                  * Set the contested bit so that a release in user space
1124                  * knows to use the system call for unlock.  If this fails
1125                  * either some one else has acquired the lock or it has been
1126                  * released.
1127                  */
1128                 rv = casueword32(&m->m_owner, owner, &old,
1129                     owner | UMUTEX_CONTESTED);
1130
1131                 /* The address was invalid. */
1132                 if (rv == -1) {
1133                         umtxq_lock(&uq->uq_key);
1134                         umtxq_remove(uq);
1135                         umtxq_unbusy(&uq->uq_key);
1136                         umtxq_unlock(&uq->uq_key);
1137                         umtx_key_release(&uq->uq_key);
1138                         return (EFAULT);
1139                 }
1140
1141                 /*
1142                  * We set the contested bit, sleep. Otherwise the lock changed
1143                  * and we need to retry or we lost a race to the thread
1144                  * unlocking the umtx.
1145                  */
1146                 umtxq_lock(&uq->uq_key);
1147                 umtxq_unbusy(&uq->uq_key);
1148                 if (old == owner)
1149                         error = umtxq_sleep(uq, "umtxn", timeout == NULL ?
1150                             NULL : &timo);
1151                 umtxq_remove(uq);
1152                 umtxq_unlock(&uq->uq_key);
1153                 umtx_key_release(&uq->uq_key);
1154
1155                 if (error == 0)
1156                         error = umtxq_check_susp(td);
1157         }
1158
1159         return (0);
1160 }
1161
1162 /*
1163  * Unlock PTHREAD_PRIO_NONE protocol POSIX mutex.
1164  */
1165 static int
1166 do_unlock_normal(struct thread *td, struct umutex *m, uint32_t flags, bool rb)
1167 {
1168         struct umtx_key key;
1169         uint32_t owner, old, id, newlock;
1170         int error, count;
1171
1172         id = td->td_tid;
1173         /*
1174          * Make sure we own this mtx.
1175          */
1176         error = fueword32(&m->m_owner, &owner);
1177         if (error == -1)
1178                 return (EFAULT);
1179
1180         if ((owner & ~UMUTEX_CONTESTED) != id)
1181                 return (EPERM);
1182
1183         newlock = umtx_unlock_val(flags, rb);
1184         if ((owner & UMUTEX_CONTESTED) == 0) {
1185                 error = casueword32(&m->m_owner, owner, &old, newlock);
1186                 if (error == -1)
1187                         return (EFAULT);
1188                 if (old == owner)
1189                         return (0);
1190                 owner = old;
1191         }
1192
1193         /* We should only ever be in here for contested locks */
1194         if ((error = umtx_key_get(m, TYPE_NORMAL_UMUTEX, GET_SHARE(flags),
1195             &key)) != 0)
1196                 return (error);
1197
1198         umtxq_lock(&key);
1199         umtxq_busy(&key);
1200         count = umtxq_count(&key);
1201         umtxq_unlock(&key);
1202
1203         /*
1204          * When unlocking the umtx, it must be marked as unowned if
1205          * there is zero or one thread only waiting for it.
1206          * Otherwise, it must be marked as contested.
1207          */
1208         if (count > 1)
1209                 newlock |= UMUTEX_CONTESTED;
1210         error = casueword32(&m->m_owner, owner, &old, newlock);
1211         umtxq_lock(&key);
1212         umtxq_signal(&key, 1);
1213         umtxq_unbusy(&key);
1214         umtxq_unlock(&key);
1215         umtx_key_release(&key);
1216         if (error == -1)
1217                 return (EFAULT);
1218         if (old != owner)
1219                 return (EINVAL);
1220         return (0);
1221 }
1222
1223 /*
1224  * Check if the mutex is available and wake up a waiter,
1225  * only for simple mutex.
1226  */
1227 static int
1228 do_wake_umutex(struct thread *td, struct umutex *m)
1229 {
1230         struct umtx_key key;
1231         uint32_t owner;
1232         uint32_t flags;
1233         int error;
1234         int count;
1235
1236         error = fueword32(&m->m_owner, &owner);
1237         if (error == -1)
1238                 return (EFAULT);
1239
1240         if ((owner & ~UMUTEX_CONTESTED) != 0 && owner != UMUTEX_RB_OWNERDEAD &&
1241             owner != UMUTEX_RB_NOTRECOV)
1242                 return (0);
1243
1244         error = fueword32(&m->m_flags, &flags);
1245         if (error == -1)
1246                 return (EFAULT);
1247
1248         /* We should only ever be in here for contested locks */
1249         if ((error = umtx_key_get(m, TYPE_NORMAL_UMUTEX, GET_SHARE(flags),
1250             &key)) != 0)
1251                 return (error);
1252
1253         umtxq_lock(&key);
1254         umtxq_busy(&key);
1255         count = umtxq_count(&key);
1256         umtxq_unlock(&key);
1257
1258         if (count <= 1 && owner != UMUTEX_RB_OWNERDEAD &&
1259             owner != UMUTEX_RB_NOTRECOV) {
1260                 error = casueword32(&m->m_owner, UMUTEX_CONTESTED, &owner,
1261                     UMUTEX_UNOWNED);
1262                 if (error == -1)
1263                         error = EFAULT;
1264         }
1265
1266         umtxq_lock(&key);
1267         if (error == 0 && count != 0 && ((owner & ~UMUTEX_CONTESTED) == 0 ||
1268             owner == UMUTEX_RB_OWNERDEAD || owner == UMUTEX_RB_NOTRECOV))
1269                 umtxq_signal(&key, 1);
1270         umtxq_unbusy(&key);
1271         umtxq_unlock(&key);
1272         umtx_key_release(&key);
1273         return (error);
1274 }
1275
1276 /*
1277  * Check if the mutex has waiters and tries to fix contention bit.
1278  */
1279 static int
1280 do_wake2_umutex(struct thread *td, struct umutex *m, uint32_t flags)
1281 {
1282         struct umtx_key key;
1283         uint32_t owner, old;
1284         int type;
1285         int error;
1286         int count;
1287
1288         switch (flags & (UMUTEX_PRIO_INHERIT | UMUTEX_PRIO_PROTECT |
1289             UMUTEX_ROBUST)) {
1290         case 0:
1291         case UMUTEX_ROBUST:
1292                 type = TYPE_NORMAL_UMUTEX;
1293                 break;
1294         case UMUTEX_PRIO_INHERIT:
1295                 type = TYPE_PI_UMUTEX;
1296                 break;
1297         case (UMUTEX_PRIO_INHERIT | UMUTEX_ROBUST):
1298                 type = TYPE_PI_ROBUST_UMUTEX;
1299                 break;
1300         case UMUTEX_PRIO_PROTECT:
1301                 type = TYPE_PP_UMUTEX;
1302                 break;
1303         case (UMUTEX_PRIO_PROTECT | UMUTEX_ROBUST):
1304                 type = TYPE_PP_ROBUST_UMUTEX;
1305                 break;
1306         default:
1307                 return (EINVAL);
1308         }
1309         if ((error = umtx_key_get(m, type, GET_SHARE(flags), &key)) != 0)
1310                 return (error);
1311
1312         owner = 0;
1313         umtxq_lock(&key);
1314         umtxq_busy(&key);
1315         count = umtxq_count(&key);
1316         umtxq_unlock(&key);
1317         /*
1318          * Only repair contention bit if there is a waiter, this means the mutex
1319          * is still being referenced by userland code, otherwise don't update
1320          * any memory.
1321          */
1322         if (count > 1) {
1323                 error = fueword32(&m->m_owner, &owner);
1324                 if (error == -1)
1325                         error = EFAULT;
1326                 while (error == 0 && (owner & UMUTEX_CONTESTED) == 0) {
1327                         error = casueword32(&m->m_owner, owner, &old,
1328                             owner | UMUTEX_CONTESTED);
1329                         if (error == -1) {
1330                                 error = EFAULT;
1331                                 break;
1332                         }
1333                         if (old == owner)
1334                                 break;
1335                         owner = old;
1336                         error = umtxq_check_susp(td);
1337                         if (error != 0)
1338                                 break;
1339                 }
1340         } else if (count == 1) {
1341                 error = fueword32(&m->m_owner, &owner);
1342                 if (error == -1)
1343                         error = EFAULT;
1344                 while (error == 0 && (owner & ~UMUTEX_CONTESTED) != 0 &&
1345                     (owner & UMUTEX_CONTESTED) == 0) {
1346                         error = casueword32(&m->m_owner, owner, &old,
1347                             owner | UMUTEX_CONTESTED);
1348                         if (error == -1) {
1349                                 error = EFAULT;
1350                                 break;
1351                         }
1352                         if (old == owner)
1353                                 break;
1354                         owner = old;
1355                         error = umtxq_check_susp(td);
1356                         if (error != 0)
1357                                 break;
1358                 }
1359         }
1360         umtxq_lock(&key);
1361         if (error == EFAULT) {
1362                 umtxq_signal(&key, INT_MAX);
1363         } else if (count != 0 && ((owner & ~UMUTEX_CONTESTED) == 0 ||
1364             owner == UMUTEX_RB_OWNERDEAD || owner == UMUTEX_RB_NOTRECOV))
1365                 umtxq_signal(&key, 1);
1366         umtxq_unbusy(&key);
1367         umtxq_unlock(&key);
1368         umtx_key_release(&key);
1369         return (error);
1370 }
1371
1372 static inline struct umtx_pi *
1373 umtx_pi_alloc(int flags)
1374 {
1375         struct umtx_pi *pi;
1376
1377         pi = uma_zalloc(umtx_pi_zone, M_ZERO | flags);
1378         TAILQ_INIT(&pi->pi_blocked);
1379         atomic_add_int(&umtx_pi_allocated, 1);
1380         return (pi);
1381 }
1382
1383 static inline void
1384 umtx_pi_free(struct umtx_pi *pi)
1385 {
1386         uma_zfree(umtx_pi_zone, pi);
1387         atomic_add_int(&umtx_pi_allocated, -1);
1388 }
1389
1390 /*
1391  * Adjust the thread's position on a pi_state after its priority has been
1392  * changed.
1393  */
1394 static int
1395 umtx_pi_adjust_thread(struct umtx_pi *pi, struct thread *td)
1396 {
1397         struct umtx_q *uq, *uq1, *uq2;
1398         struct thread *td1;
1399
1400         mtx_assert(&umtx_lock, MA_OWNED);
1401         if (pi == NULL)
1402                 return (0);
1403
1404         uq = td->td_umtxq;
1405
1406         /*
1407          * Check if the thread needs to be moved on the blocked chain.
1408          * It needs to be moved if either its priority is lower than
1409          * the previous thread or higher than the next thread.
1410          */
1411         uq1 = TAILQ_PREV(uq, umtxq_head, uq_lockq);
1412         uq2 = TAILQ_NEXT(uq, uq_lockq);
1413         if ((uq1 != NULL && UPRI(td) < UPRI(uq1->uq_thread)) ||
1414             (uq2 != NULL && UPRI(td) > UPRI(uq2->uq_thread))) {
1415                 /*
1416                  * Remove thread from blocked chain and determine where
1417                  * it should be moved to.
1418                  */
1419                 TAILQ_REMOVE(&pi->pi_blocked, uq, uq_lockq);
1420                 TAILQ_FOREACH(uq1, &pi->pi_blocked, uq_lockq) {
1421                         td1 = uq1->uq_thread;
1422                         MPASS(td1->td_proc->p_magic == P_MAGIC);
1423                         if (UPRI(td1) > UPRI(td))
1424                                 break;
1425                 }
1426
1427                 if (uq1 == NULL)
1428                         TAILQ_INSERT_TAIL(&pi->pi_blocked, uq, uq_lockq);
1429                 else
1430                         TAILQ_INSERT_BEFORE(uq1, uq, uq_lockq);
1431         }
1432         return (1);
1433 }
1434
1435 static struct umtx_pi *
1436 umtx_pi_next(struct umtx_pi *pi)
1437 {
1438         struct umtx_q *uq_owner;
1439
1440         if (pi->pi_owner == NULL)
1441                 return (NULL);
1442         uq_owner = pi->pi_owner->td_umtxq;
1443         if (uq_owner == NULL)
1444                 return (NULL);
1445         return (uq_owner->uq_pi_blocked);
1446 }
1447
1448 /*
1449  * Floyd's Cycle-Finding Algorithm.
1450  */
1451 static bool
1452 umtx_pi_check_loop(struct umtx_pi *pi)
1453 {
1454         struct umtx_pi *pi1;    /* fast iterator */
1455
1456         mtx_assert(&umtx_lock, MA_OWNED);
1457         if (pi == NULL)
1458                 return (false);
1459         pi1 = pi;
1460         for (;;) {
1461                 pi = umtx_pi_next(pi);
1462                 if (pi == NULL)
1463                         break;
1464                 pi1 = umtx_pi_next(pi1);
1465                 if (pi1 == NULL)
1466                         break;
1467                 pi1 = umtx_pi_next(pi1);
1468                 if (pi1 == NULL)
1469                         break;
1470                 if (pi == pi1)
1471                         return (true);
1472         }
1473         return (false);
1474 }
1475
1476 /*
1477  * Propagate priority when a thread is blocked on POSIX
1478  * PI mutex.
1479  */
1480 static void
1481 umtx_propagate_priority(struct thread *td)
1482 {
1483         struct umtx_q *uq;
1484         struct umtx_pi *pi;
1485         int pri;
1486
1487         mtx_assert(&umtx_lock, MA_OWNED);
1488         pri = UPRI(td);
1489         uq = td->td_umtxq;
1490         pi = uq->uq_pi_blocked;
1491         if (pi == NULL)
1492                 return;
1493         if (umtx_pi_check_loop(pi))
1494                 return;
1495
1496         for (;;) {
1497                 td = pi->pi_owner;
1498                 if (td == NULL || td == curthread)
1499                         return;
1500
1501                 MPASS(td->td_proc != NULL);
1502                 MPASS(td->td_proc->p_magic == P_MAGIC);
1503
1504                 thread_lock(td);
1505                 if (td->td_lend_user_pri > pri)
1506                         sched_lend_user_prio(td, pri);
1507                 else {
1508                         thread_unlock(td);
1509                         break;
1510                 }
1511                 thread_unlock(td);
1512
1513                 /*
1514                  * Pick up the lock that td is blocked on.
1515                  */
1516                 uq = td->td_umtxq;
1517                 pi = uq->uq_pi_blocked;
1518                 if (pi == NULL)
1519                         break;
1520                 /* Resort td on the list if needed. */
1521                 umtx_pi_adjust_thread(pi, td);
1522         }
1523 }
1524
1525 /*
1526  * Unpropagate priority for a PI mutex when a thread blocked on
1527  * it is interrupted by signal or resumed by others.
1528  */
1529 static void
1530 umtx_repropagate_priority(struct umtx_pi *pi)
1531 {
1532         struct umtx_q *uq, *uq_owner;
1533         struct umtx_pi *pi2;
1534         int pri;
1535
1536         mtx_assert(&umtx_lock, MA_OWNED);
1537
1538         if (umtx_pi_check_loop(pi))
1539                 return;
1540         while (pi != NULL && pi->pi_owner != NULL) {
1541                 pri = PRI_MAX;
1542                 uq_owner = pi->pi_owner->td_umtxq;
1543
1544                 TAILQ_FOREACH(pi2, &uq_owner->uq_pi_contested, pi_link) {
1545                         uq = TAILQ_FIRST(&pi2->pi_blocked);
1546                         if (uq != NULL) {
1547                                 if (pri > UPRI(uq->uq_thread))
1548                                         pri = UPRI(uq->uq_thread);
1549                         }
1550                 }
1551
1552                 if (pri > uq_owner->uq_inherited_pri)
1553                         pri = uq_owner->uq_inherited_pri;
1554                 thread_lock(pi->pi_owner);
1555                 sched_lend_user_prio(pi->pi_owner, pri);
1556                 thread_unlock(pi->pi_owner);
1557                 if ((pi = uq_owner->uq_pi_blocked) != NULL)
1558                         umtx_pi_adjust_thread(pi, uq_owner->uq_thread);
1559         }
1560 }
1561
1562 /*
1563  * Insert a PI mutex into owned list.
1564  */
1565 static void
1566 umtx_pi_setowner(struct umtx_pi *pi, struct thread *owner)
1567 {
1568         struct umtx_q *uq_owner;
1569
1570         uq_owner = owner->td_umtxq;
1571         mtx_assert(&umtx_lock, MA_OWNED);
1572         MPASS(pi->pi_owner == NULL);
1573         pi->pi_owner = owner;
1574         TAILQ_INSERT_TAIL(&uq_owner->uq_pi_contested, pi, pi_link);
1575 }
1576
1577
1578 /*
1579  * Disown a PI mutex, and remove it from the owned list.
1580  */
1581 static void
1582 umtx_pi_disown(struct umtx_pi *pi)
1583 {
1584
1585         mtx_assert(&umtx_lock, MA_OWNED);
1586         TAILQ_REMOVE(&pi->pi_owner->td_umtxq->uq_pi_contested, pi, pi_link);
1587         pi->pi_owner = NULL;
1588 }
1589
1590 /*
1591  * Claim ownership of a PI mutex.
1592  */
1593 static int
1594 umtx_pi_claim(struct umtx_pi *pi, struct thread *owner)
1595 {
1596         struct umtx_q *uq;
1597         int pri;
1598
1599         mtx_lock(&umtx_lock);
1600         if (pi->pi_owner == owner) {
1601                 mtx_unlock(&umtx_lock);
1602                 return (0);
1603         }
1604
1605         if (pi->pi_owner != NULL) {
1606                 /*
1607                  * userland may have already messed the mutex, sigh.
1608                  */
1609                 mtx_unlock(&umtx_lock);
1610                 return (EPERM);
1611         }
1612         umtx_pi_setowner(pi, owner);
1613         uq = TAILQ_FIRST(&pi->pi_blocked);
1614         if (uq != NULL) {
1615                 pri = UPRI(uq->uq_thread);
1616                 thread_lock(owner);
1617                 if (pri < UPRI(owner))
1618                         sched_lend_user_prio(owner, pri);
1619                 thread_unlock(owner);
1620         }
1621         mtx_unlock(&umtx_lock);
1622         return (0);
1623 }
1624
1625 /*
1626  * Adjust a thread's order position in its blocked PI mutex,
1627  * this may result new priority propagating process.
1628  */
1629 void
1630 umtx_pi_adjust(struct thread *td, u_char oldpri)
1631 {
1632         struct umtx_q *uq;
1633         struct umtx_pi *pi;
1634
1635         uq = td->td_umtxq;
1636         mtx_lock(&umtx_lock);
1637         /*
1638          * Pick up the lock that td is blocked on.
1639          */
1640         pi = uq->uq_pi_blocked;
1641         if (pi != NULL) {
1642                 umtx_pi_adjust_thread(pi, td);
1643                 umtx_repropagate_priority(pi);
1644         }
1645         mtx_unlock(&umtx_lock);
1646 }
1647
1648 /*
1649  * Sleep on a PI mutex.
1650  */
1651 static int
1652 umtxq_sleep_pi(struct umtx_q *uq, struct umtx_pi *pi, uint32_t owner,
1653     const char *wmesg, struct abs_timeout *timo, bool shared)
1654 {
1655         struct thread *td, *td1;
1656         struct umtx_q *uq1;
1657         int error, pri;
1658 #ifdef INVARIANTS
1659         struct umtxq_chain *uc;
1660
1661         uc = umtxq_getchain(&pi->pi_key);
1662 #endif
1663         error = 0;
1664         td = uq->uq_thread;
1665         KASSERT(td == curthread, ("inconsistent uq_thread"));
1666         UMTXQ_LOCKED_ASSERT(umtxq_getchain(&uq->uq_key));
1667         KASSERT(uc->uc_busy != 0, ("umtx chain is not busy"));
1668         umtxq_insert(uq);
1669         mtx_lock(&umtx_lock);
1670         if (pi->pi_owner == NULL) {
1671                 mtx_unlock(&umtx_lock);
1672                 td1 = tdfind(owner, shared ? -1 : td->td_proc->p_pid);
1673                 mtx_lock(&umtx_lock);
1674                 if (td1 != NULL) {
1675                         if (pi->pi_owner == NULL)
1676                                 umtx_pi_setowner(pi, td1);
1677                         PROC_UNLOCK(td1->td_proc);
1678                 }
1679         }
1680
1681         TAILQ_FOREACH(uq1, &pi->pi_blocked, uq_lockq) {
1682                 pri = UPRI(uq1->uq_thread);
1683                 if (pri > UPRI(td))
1684                         break;
1685         }
1686
1687         if (uq1 != NULL)
1688                 TAILQ_INSERT_BEFORE(uq1, uq, uq_lockq);
1689         else
1690                 TAILQ_INSERT_TAIL(&pi->pi_blocked, uq, uq_lockq);
1691
1692         uq->uq_pi_blocked = pi;
1693         thread_lock(td);
1694         td->td_flags |= TDF_UPIBLOCKED;
1695         thread_unlock(td);
1696         umtx_propagate_priority(td);
1697         mtx_unlock(&umtx_lock);
1698         umtxq_unbusy(&uq->uq_key);
1699
1700         error = umtxq_sleep(uq, wmesg, timo);
1701         umtxq_remove(uq);
1702
1703         mtx_lock(&umtx_lock);
1704         uq->uq_pi_blocked = NULL;
1705         thread_lock(td);
1706         td->td_flags &= ~TDF_UPIBLOCKED;
1707         thread_unlock(td);
1708         TAILQ_REMOVE(&pi->pi_blocked, uq, uq_lockq);
1709         umtx_repropagate_priority(pi);
1710         mtx_unlock(&umtx_lock);
1711         umtxq_unlock(&uq->uq_key);
1712
1713         return (error);
1714 }
1715
1716 /*
1717  * Add reference count for a PI mutex.
1718  */
1719 static void
1720 umtx_pi_ref(struct umtx_pi *pi)
1721 {
1722
1723         UMTXQ_LOCKED_ASSERT(umtxq_getchain(&pi->pi_key));
1724         pi->pi_refcount++;
1725 }
1726
1727 /*
1728  * Decrease reference count for a PI mutex, if the counter
1729  * is decreased to zero, its memory space is freed.
1730  */
1731 static void
1732 umtx_pi_unref(struct umtx_pi *pi)
1733 {
1734         struct umtxq_chain *uc;
1735
1736         uc = umtxq_getchain(&pi->pi_key);
1737         UMTXQ_LOCKED_ASSERT(uc);
1738         KASSERT(pi->pi_refcount > 0, ("invalid reference count"));
1739         if (--pi->pi_refcount == 0) {
1740                 mtx_lock(&umtx_lock);
1741                 if (pi->pi_owner != NULL)
1742                         umtx_pi_disown(pi);
1743                 KASSERT(TAILQ_EMPTY(&pi->pi_blocked),
1744                         ("blocked queue not empty"));
1745                 mtx_unlock(&umtx_lock);
1746                 TAILQ_REMOVE(&uc->uc_pi_list, pi, pi_hashlink);
1747                 umtx_pi_free(pi);
1748         }
1749 }
1750
1751 /*
1752  * Find a PI mutex in hash table.
1753  */
1754 static struct umtx_pi *
1755 umtx_pi_lookup(struct umtx_key *key)
1756 {
1757         struct umtxq_chain *uc;
1758         struct umtx_pi *pi;
1759
1760         uc = umtxq_getchain(key);
1761         UMTXQ_LOCKED_ASSERT(uc);
1762
1763         TAILQ_FOREACH(pi, &uc->uc_pi_list, pi_hashlink) {
1764                 if (umtx_key_match(&pi->pi_key, key)) {
1765                         return (pi);
1766                 }
1767         }
1768         return (NULL);
1769 }
1770
1771 /*
1772  * Insert a PI mutex into hash table.
1773  */
1774 static inline void
1775 umtx_pi_insert(struct umtx_pi *pi)
1776 {
1777         struct umtxq_chain *uc;
1778
1779         uc = umtxq_getchain(&pi->pi_key);
1780         UMTXQ_LOCKED_ASSERT(uc);
1781         TAILQ_INSERT_TAIL(&uc->uc_pi_list, pi, pi_hashlink);
1782 }
1783
1784 /*
1785  * Lock a PI mutex.
1786  */
1787 static int
1788 do_lock_pi(struct thread *td, struct umutex *m, uint32_t flags,
1789     struct _umtx_time *timeout, int try)
1790 {
1791         struct abs_timeout timo;
1792         struct umtx_q *uq;
1793         struct umtx_pi *pi, *new_pi;
1794         uint32_t id, old_owner, owner, old;
1795         int error, rv;
1796
1797         id = td->td_tid;
1798         uq = td->td_umtxq;
1799
1800         if ((error = umtx_key_get(m, (flags & UMUTEX_ROBUST) != 0 ?
1801             TYPE_PI_ROBUST_UMUTEX : TYPE_PI_UMUTEX, GET_SHARE(flags),
1802             &uq->uq_key)) != 0)
1803                 return (error);
1804
1805         if (timeout != NULL)
1806                 abs_timeout_init2(&timo, timeout);
1807
1808         umtxq_lock(&uq->uq_key);
1809         pi = umtx_pi_lookup(&uq->uq_key);
1810         if (pi == NULL) {
1811                 new_pi = umtx_pi_alloc(M_NOWAIT);
1812                 if (new_pi == NULL) {
1813                         umtxq_unlock(&uq->uq_key);
1814                         new_pi = umtx_pi_alloc(M_WAITOK);
1815                         umtxq_lock(&uq->uq_key);
1816                         pi = umtx_pi_lookup(&uq->uq_key);
1817                         if (pi != NULL) {
1818                                 umtx_pi_free(new_pi);
1819                                 new_pi = NULL;
1820                         }
1821                 }
1822                 if (new_pi != NULL) {
1823                         new_pi->pi_key = uq->uq_key;
1824                         umtx_pi_insert(new_pi);
1825                         pi = new_pi;
1826                 }
1827         }
1828         umtx_pi_ref(pi);
1829         umtxq_unlock(&uq->uq_key);
1830
1831         /*
1832          * Care must be exercised when dealing with umtx structure.  It
1833          * can fault on any access.
1834          */
1835         for (;;) {
1836                 /*
1837                  * Try the uncontested case.  This should be done in userland.
1838                  */
1839                 rv = casueword32(&m->m_owner, UMUTEX_UNOWNED, &owner, id);
1840                 /* The address was invalid. */
1841                 if (rv == -1) {
1842                         error = EFAULT;
1843                         break;
1844                 }
1845
1846                 /* The acquire succeeded. */
1847                 if (owner == UMUTEX_UNOWNED) {
1848                         error = 0;
1849                         break;
1850                 }
1851
1852                 if (owner == UMUTEX_RB_NOTRECOV) {
1853                         error = ENOTRECOVERABLE;
1854                         break;
1855                 }
1856
1857                 /* If no one owns it but it is contested try to acquire it. */
1858                 if (owner == UMUTEX_CONTESTED || owner == UMUTEX_RB_OWNERDEAD) {
1859                         old_owner = owner;
1860                         rv = casueword32(&m->m_owner, owner, &owner,
1861                             id | UMUTEX_CONTESTED);
1862                         /* The address was invalid. */
1863                         if (rv == -1) {
1864                                 error = EFAULT;
1865                                 break;
1866                         }
1867
1868                         if (owner == old_owner) {
1869                                 umtxq_lock(&uq->uq_key);
1870                                 umtxq_busy(&uq->uq_key);
1871                                 error = umtx_pi_claim(pi, td);
1872                                 umtxq_unbusy(&uq->uq_key);
1873                                 umtxq_unlock(&uq->uq_key);
1874                                 if (error != 0) {
1875                                         /*
1876                                          * Since we're going to return an
1877                                          * error, restore the m_owner to its
1878                                          * previous, unowned state to avoid
1879                                          * compounding the problem.
1880                                          */
1881                                         (void)casuword32(&m->m_owner,
1882                                             id | UMUTEX_CONTESTED,
1883                                             old_owner);
1884                                 }
1885                                 if (error == 0 &&
1886                                     old_owner == UMUTEX_RB_OWNERDEAD)
1887                                         error = EOWNERDEAD;
1888                                 break;
1889                         }
1890
1891                         error = umtxq_check_susp(td);
1892                         if (error != 0)
1893                                 break;
1894
1895                         /* If this failed the lock has changed, restart. */
1896                         continue;
1897                 }
1898
1899                 if ((owner & ~UMUTEX_CONTESTED) == id) {
1900                         error = EDEADLK;
1901                         break;
1902                 }
1903
1904                 if (try != 0) {
1905                         error = EBUSY;
1906                         break;
1907                 }
1908
1909                 /*
1910                  * If we caught a signal, we have retried and now
1911                  * exit immediately.
1912                  */
1913                 if (error != 0)
1914                         break;
1915
1916                 umtxq_lock(&uq->uq_key);
1917                 umtxq_busy(&uq->uq_key);
1918                 umtxq_unlock(&uq->uq_key);
1919
1920                 /*
1921                  * Set the contested bit so that a release in user space
1922                  * knows to use the system call for unlock.  If this fails
1923                  * either some one else has acquired the lock or it has been
1924                  * released.
1925                  */
1926                 rv = casueword32(&m->m_owner, owner, &old, owner |
1927                     UMUTEX_CONTESTED);
1928
1929                 /* The address was invalid. */
1930                 if (rv == -1) {
1931                         umtxq_unbusy_unlocked(&uq->uq_key);
1932                         error = EFAULT;
1933                         break;
1934                 }
1935
1936                 umtxq_lock(&uq->uq_key);
1937                 /*
1938                  * We set the contested bit, sleep. Otherwise the lock changed
1939                  * and we need to retry or we lost a race to the thread
1940                  * unlocking the umtx.  Note that the UMUTEX_RB_OWNERDEAD
1941                  * value for owner is impossible there.
1942                  */
1943                 if (old == owner) {
1944                         error = umtxq_sleep_pi(uq, pi,
1945                             owner & ~UMUTEX_CONTESTED,
1946                             "umtxpi", timeout == NULL ? NULL : &timo,
1947                             (flags & USYNC_PROCESS_SHARED) != 0);
1948                         if (error != 0)
1949                                 continue;
1950                 } else {
1951                         umtxq_unbusy(&uq->uq_key);
1952                         umtxq_unlock(&uq->uq_key);
1953                 }
1954
1955                 error = umtxq_check_susp(td);
1956                 if (error != 0)
1957                         break;
1958         }
1959
1960         umtxq_lock(&uq->uq_key);
1961         umtx_pi_unref(pi);
1962         umtxq_unlock(&uq->uq_key);
1963
1964         umtx_key_release(&uq->uq_key);
1965         return (error);
1966 }
1967
1968 /*
1969  * Unlock a PI mutex.
1970  */
1971 static int
1972 do_unlock_pi(struct thread *td, struct umutex *m, uint32_t flags, bool rb)
1973 {
1974         struct umtx_key key;
1975         struct umtx_q *uq_first, *uq_first2, *uq_me;
1976         struct umtx_pi *pi, *pi2;
1977         uint32_t id, new_owner, old, owner;
1978         int count, error, pri;
1979
1980         id = td->td_tid;
1981         /*
1982          * Make sure we own this mtx.
1983          */
1984         error = fueword32(&m->m_owner, &owner);
1985         if (error == -1)
1986                 return (EFAULT);
1987
1988         if ((owner & ~UMUTEX_CONTESTED) != id)
1989                 return (EPERM);
1990
1991         new_owner = umtx_unlock_val(flags, rb);
1992
1993         /* This should be done in userland */
1994         if ((owner & UMUTEX_CONTESTED) == 0) {
1995                 error = casueword32(&m->m_owner, owner, &old, new_owner);
1996                 if (error == -1)
1997                         return (EFAULT);
1998                 if (old == owner)
1999                         return (0);
2000                 owner = old;
2001         }
2002
2003         /* We should only ever be in here for contested locks */
2004         if ((error = umtx_key_get(m, (flags & UMUTEX_ROBUST) != 0 ?
2005             TYPE_PI_ROBUST_UMUTEX : TYPE_PI_UMUTEX, GET_SHARE(flags),
2006             &key)) != 0)
2007                 return (error);
2008
2009         umtxq_lock(&key);
2010         umtxq_busy(&key);
2011         count = umtxq_count_pi(&key, &uq_first);
2012         if (uq_first != NULL) {
2013                 mtx_lock(&umtx_lock);
2014                 pi = uq_first->uq_pi_blocked;
2015                 KASSERT(pi != NULL, ("pi == NULL?"));
2016                 if (pi->pi_owner != td && !(rb && pi->pi_owner == NULL)) {
2017                         mtx_unlock(&umtx_lock);
2018                         umtxq_unbusy(&key);
2019                         umtxq_unlock(&key);
2020                         umtx_key_release(&key);
2021                         /* userland messed the mutex */
2022                         return (EPERM);
2023                 }
2024                 uq_me = td->td_umtxq;
2025                 if (pi->pi_owner == td)
2026                         umtx_pi_disown(pi);
2027                 /* get highest priority thread which is still sleeping. */
2028                 uq_first = TAILQ_FIRST(&pi->pi_blocked);
2029                 while (uq_first != NULL &&
2030                     (uq_first->uq_flags & UQF_UMTXQ) == 0) {
2031                         uq_first = TAILQ_NEXT(uq_first, uq_lockq);
2032                 }
2033                 pri = PRI_MAX;
2034                 TAILQ_FOREACH(pi2, &uq_me->uq_pi_contested, pi_link) {
2035                         uq_first2 = TAILQ_FIRST(&pi2->pi_blocked);
2036                         if (uq_first2 != NULL) {
2037                                 if (pri > UPRI(uq_first2->uq_thread))
2038                                         pri = UPRI(uq_first2->uq_thread);
2039                         }
2040                 }
2041                 thread_lock(td);
2042                 sched_lend_user_prio(td, pri);
2043                 thread_unlock(td);
2044                 mtx_unlock(&umtx_lock);
2045                 if (uq_first)
2046                         umtxq_signal_thread(uq_first);
2047         } else {
2048                 pi = umtx_pi_lookup(&key);
2049                 /*
2050                  * A umtx_pi can exist if a signal or timeout removed the
2051                  * last waiter from the umtxq, but there is still
2052                  * a thread in do_lock_pi() holding the umtx_pi.
2053                  */
2054                 if (pi != NULL) {
2055                         /*
2056                          * The umtx_pi can be unowned, such as when a thread
2057                          * has just entered do_lock_pi(), allocated the
2058                          * umtx_pi, and unlocked the umtxq.
2059                          * If the current thread owns it, it must disown it.
2060                          */
2061                         mtx_lock(&umtx_lock);
2062                         if (pi->pi_owner == td)
2063                                 umtx_pi_disown(pi);
2064                         mtx_unlock(&umtx_lock);
2065                 }
2066         }
2067         umtxq_unlock(&key);
2068
2069         /*
2070          * When unlocking the umtx, it must be marked as unowned if
2071          * there is zero or one thread only waiting for it.
2072          * Otherwise, it must be marked as contested.
2073          */
2074
2075         if (count > 1)
2076                 new_owner |= UMUTEX_CONTESTED;
2077         error = casueword32(&m->m_owner, owner, &old, new_owner);
2078
2079         umtxq_unbusy_unlocked(&key);
2080         umtx_key_release(&key);
2081         if (error == -1)
2082                 return (EFAULT);
2083         if (old != owner)
2084                 return (EINVAL);
2085         return (0);
2086 }
2087
2088 /*
2089  * Lock a PP mutex.
2090  */
2091 static int
2092 do_lock_pp(struct thread *td, struct umutex *m, uint32_t flags,
2093     struct _umtx_time *timeout, int try)
2094 {
2095         struct abs_timeout timo;
2096         struct umtx_q *uq, *uq2;
2097         struct umtx_pi *pi;
2098         uint32_t ceiling;
2099         uint32_t owner, id;
2100         int error, pri, old_inherited_pri, su, rv;
2101
2102         id = td->td_tid;
2103         uq = td->td_umtxq;
2104         if ((error = umtx_key_get(m, (flags & UMUTEX_ROBUST) != 0 ?
2105             TYPE_PP_ROBUST_UMUTEX : TYPE_PP_UMUTEX, GET_SHARE(flags),
2106             &uq->uq_key)) != 0)
2107                 return (error);
2108
2109         if (timeout != NULL)
2110                 abs_timeout_init2(&timo, timeout);
2111
2112         su = (priv_check(td, PRIV_SCHED_RTPRIO) == 0);
2113         for (;;) {
2114                 old_inherited_pri = uq->uq_inherited_pri;
2115                 umtxq_lock(&uq->uq_key);
2116                 umtxq_busy(&uq->uq_key);
2117                 umtxq_unlock(&uq->uq_key);
2118
2119                 rv = fueword32(&m->m_ceilings[0], &ceiling);
2120                 if (rv == -1) {
2121                         error = EFAULT;
2122                         goto out;
2123                 }
2124                 ceiling = RTP_PRIO_MAX - ceiling;
2125                 if (ceiling > RTP_PRIO_MAX) {
2126                         error = EINVAL;
2127                         goto out;
2128                 }
2129
2130                 mtx_lock(&umtx_lock);
2131                 if (UPRI(td) < PRI_MIN_REALTIME + ceiling) {
2132                         mtx_unlock(&umtx_lock);
2133                         error = EINVAL;
2134                         goto out;
2135                 }
2136                 if (su && PRI_MIN_REALTIME + ceiling < uq->uq_inherited_pri) {
2137                         uq->uq_inherited_pri = PRI_MIN_REALTIME + ceiling;
2138                         thread_lock(td);
2139                         if (uq->uq_inherited_pri < UPRI(td))
2140                                 sched_lend_user_prio(td, uq->uq_inherited_pri);
2141                         thread_unlock(td);
2142                 }
2143                 mtx_unlock(&umtx_lock);
2144
2145                 rv = casueword32(&m->m_owner, UMUTEX_CONTESTED, &owner,
2146                     id | UMUTEX_CONTESTED);
2147                 /* The address was invalid. */
2148                 if (rv == -1) {
2149                         error = EFAULT;
2150                         break;
2151                 }
2152
2153                 if (owner == UMUTEX_CONTESTED) {
2154                         error = 0;
2155                         break;
2156                 } else if (owner == UMUTEX_RB_OWNERDEAD) {
2157                         rv = casueword32(&m->m_owner, UMUTEX_RB_OWNERDEAD,
2158                             &owner, id | UMUTEX_CONTESTED);
2159                         if (rv == -1) {
2160                                 error = EFAULT;
2161                                 break;
2162                         }
2163                         if (owner == UMUTEX_RB_OWNERDEAD) {
2164                                 error = EOWNERDEAD; /* success */
2165                                 break;
2166                         }
2167                         error = 0;
2168                 } else if (owner == UMUTEX_RB_NOTRECOV) {
2169                         error = ENOTRECOVERABLE;
2170                         break;
2171                 }
2172
2173                 if (try != 0) {
2174                         error = EBUSY;
2175                         break;
2176                 }
2177
2178                 /*
2179                  * If we caught a signal, we have retried and now
2180                  * exit immediately.
2181                  */
2182                 if (error != 0)
2183                         break;
2184
2185                 umtxq_lock(&uq->uq_key);
2186                 umtxq_insert(uq);
2187                 umtxq_unbusy(&uq->uq_key);
2188                 error = umtxq_sleep(uq, "umtxpp", timeout == NULL ?
2189                     NULL : &timo);
2190                 umtxq_remove(uq);
2191                 umtxq_unlock(&uq->uq_key);
2192
2193                 mtx_lock(&umtx_lock);
2194                 uq->uq_inherited_pri = old_inherited_pri;
2195                 pri = PRI_MAX;
2196                 TAILQ_FOREACH(pi, &uq->uq_pi_contested, pi_link) {
2197                         uq2 = TAILQ_FIRST(&pi->pi_blocked);
2198                         if (uq2 != NULL) {
2199                                 if (pri > UPRI(uq2->uq_thread))
2200                                         pri = UPRI(uq2->uq_thread);
2201                         }
2202                 }
2203                 if (pri > uq->uq_inherited_pri)
2204                         pri = uq->uq_inherited_pri;
2205                 thread_lock(td);
2206                 sched_lend_user_prio(td, pri);
2207                 thread_unlock(td);
2208                 mtx_unlock(&umtx_lock);
2209         }
2210
2211         if (error != 0 && error != EOWNERDEAD) {
2212                 mtx_lock(&umtx_lock);
2213                 uq->uq_inherited_pri = old_inherited_pri;
2214                 pri = PRI_MAX;
2215                 TAILQ_FOREACH(pi, &uq->uq_pi_contested, pi_link) {
2216                         uq2 = TAILQ_FIRST(&pi->pi_blocked);
2217                         if (uq2 != NULL) {
2218                                 if (pri > UPRI(uq2->uq_thread))
2219                                         pri = UPRI(uq2->uq_thread);
2220                         }
2221                 }
2222                 if (pri > uq->uq_inherited_pri)
2223                         pri = uq->uq_inherited_pri;
2224                 thread_lock(td);
2225                 sched_lend_user_prio(td, pri);
2226                 thread_unlock(td);
2227                 mtx_unlock(&umtx_lock);
2228         }
2229
2230 out:
2231         umtxq_unbusy_unlocked(&uq->uq_key);
2232         umtx_key_release(&uq->uq_key);
2233         return (error);
2234 }
2235
2236 /*
2237  * Unlock a PP mutex.
2238  */
2239 static int
2240 do_unlock_pp(struct thread *td, struct umutex *m, uint32_t flags, bool rb)
2241 {
2242         struct umtx_key key;
2243         struct umtx_q *uq, *uq2;
2244         struct umtx_pi *pi;
2245         uint32_t id, owner, rceiling;
2246         int error, pri, new_inherited_pri, su;
2247
2248         id = td->td_tid;
2249         uq = td->td_umtxq;
2250         su = (priv_check(td, PRIV_SCHED_RTPRIO) == 0);
2251
2252         /*
2253          * Make sure we own this mtx.
2254          */
2255         error = fueword32(&m->m_owner, &owner);
2256         if (error == -1)
2257                 return (EFAULT);
2258
2259         if ((owner & ~UMUTEX_CONTESTED) != id)
2260                 return (EPERM);
2261
2262         error = copyin(&m->m_ceilings[1], &rceiling, sizeof(uint32_t));
2263         if (error != 0)
2264                 return (error);
2265
2266         if (rceiling == -1)
2267                 new_inherited_pri = PRI_MAX;
2268         else {
2269                 rceiling = RTP_PRIO_MAX - rceiling;
2270                 if (rceiling > RTP_PRIO_MAX)
2271                         return (EINVAL);
2272                 new_inherited_pri = PRI_MIN_REALTIME + rceiling;
2273         }
2274
2275         if ((error = umtx_key_get(m, (flags & UMUTEX_ROBUST) != 0 ?
2276             TYPE_PP_ROBUST_UMUTEX : TYPE_PP_UMUTEX, GET_SHARE(flags),
2277             &key)) != 0)
2278                 return (error);
2279         umtxq_lock(&key);
2280         umtxq_busy(&key);
2281         umtxq_unlock(&key);
2282         /*
2283          * For priority protected mutex, always set unlocked state
2284          * to UMUTEX_CONTESTED, so that userland always enters kernel
2285          * to lock the mutex, it is necessary because thread priority
2286          * has to be adjusted for such mutex.
2287          */
2288         error = suword32(&m->m_owner, umtx_unlock_val(flags, rb) |
2289             UMUTEX_CONTESTED);
2290
2291         umtxq_lock(&key);
2292         if (error == 0)
2293                 umtxq_signal(&key, 1);
2294         umtxq_unbusy(&key);
2295         umtxq_unlock(&key);
2296
2297         if (error == -1)
2298                 error = EFAULT;
2299         else {
2300                 mtx_lock(&umtx_lock);
2301                 if (su != 0)
2302                         uq->uq_inherited_pri = new_inherited_pri;
2303                 pri = PRI_MAX;
2304                 TAILQ_FOREACH(pi, &uq->uq_pi_contested, pi_link) {
2305                         uq2 = TAILQ_FIRST(&pi->pi_blocked);
2306                         if (uq2 != NULL) {
2307                                 if (pri > UPRI(uq2->uq_thread))
2308                                         pri = UPRI(uq2->uq_thread);
2309                         }
2310                 }
2311                 if (pri > uq->uq_inherited_pri)
2312                         pri = uq->uq_inherited_pri;
2313                 thread_lock(td);
2314                 sched_lend_user_prio(td, pri);
2315                 thread_unlock(td);
2316                 mtx_unlock(&umtx_lock);
2317         }
2318         umtx_key_release(&key);
2319         return (error);
2320 }
2321
2322 static int
2323 do_set_ceiling(struct thread *td, struct umutex *m, uint32_t ceiling,
2324     uint32_t *old_ceiling)
2325 {
2326         struct umtx_q *uq;
2327         uint32_t flags, id, owner, save_ceiling;
2328         int error, rv, rv1;
2329
2330         error = fueword32(&m->m_flags, &flags);
2331         if (error == -1)
2332                 return (EFAULT);
2333         if ((flags & UMUTEX_PRIO_PROTECT) == 0)
2334                 return (EINVAL);
2335         if (ceiling > RTP_PRIO_MAX)
2336                 return (EINVAL);
2337         id = td->td_tid;
2338         uq = td->td_umtxq;
2339         if ((error = umtx_key_get(m, (flags & UMUTEX_ROBUST) != 0 ?
2340             TYPE_PP_ROBUST_UMUTEX : TYPE_PP_UMUTEX, GET_SHARE(flags),
2341             &uq->uq_key)) != 0)
2342                 return (error);
2343         for (;;) {
2344                 umtxq_lock(&uq->uq_key);
2345                 umtxq_busy(&uq->uq_key);
2346                 umtxq_unlock(&uq->uq_key);
2347
2348                 rv = fueword32(&m->m_ceilings[0], &save_ceiling);
2349                 if (rv == -1) {
2350                         error = EFAULT;
2351                         break;
2352                 }
2353
2354                 rv = casueword32(&m->m_owner, UMUTEX_CONTESTED, &owner,
2355                     id | UMUTEX_CONTESTED);
2356                 if (rv == -1) {
2357                         error = EFAULT;
2358                         break;
2359                 }
2360
2361                 if (owner == UMUTEX_CONTESTED) {
2362                         rv = suword32(&m->m_ceilings[0], ceiling);
2363                         rv1 = suword32(&m->m_owner, UMUTEX_CONTESTED);
2364                         error = (rv == 0 && rv1 == 0) ? 0: EFAULT;
2365                         break;
2366                 }
2367
2368                 if ((owner & ~UMUTEX_CONTESTED) == id) {
2369                         rv = suword32(&m->m_ceilings[0], ceiling);
2370                         error = rv == 0 ? 0 : EFAULT;
2371                         break;
2372                 }
2373
2374                 if (owner == UMUTEX_RB_OWNERDEAD) {
2375                         error = EOWNERDEAD;
2376                         break;
2377                 } else if (owner == UMUTEX_RB_NOTRECOV) {
2378                         error = ENOTRECOVERABLE;
2379                         break;
2380                 }
2381
2382                 /*
2383                  * If we caught a signal, we have retried and now
2384                  * exit immediately.
2385                  */
2386                 if (error != 0)
2387                         break;
2388
2389                 /*
2390                  * We set the contested bit, sleep. Otherwise the lock changed
2391                  * and we need to retry or we lost a race to the thread
2392                  * unlocking the umtx.
2393                  */
2394                 umtxq_lock(&uq->uq_key);
2395                 umtxq_insert(uq);
2396                 umtxq_unbusy(&uq->uq_key);
2397                 error = umtxq_sleep(uq, "umtxpp", NULL);
2398                 umtxq_remove(uq);
2399                 umtxq_unlock(&uq->uq_key);
2400         }
2401         umtxq_lock(&uq->uq_key);
2402         if (error == 0)
2403                 umtxq_signal(&uq->uq_key, INT_MAX);
2404         umtxq_unbusy(&uq->uq_key);
2405         umtxq_unlock(&uq->uq_key);
2406         umtx_key_release(&uq->uq_key);
2407         if (error == 0 && old_ceiling != NULL) {
2408                 rv = suword32(old_ceiling, save_ceiling);
2409                 error = rv == 0 ? 0 : EFAULT;
2410         }
2411         return (error);
2412 }
2413
2414 /*
2415  * Lock a userland POSIX mutex.
2416  */
2417 static int
2418 do_lock_umutex(struct thread *td, struct umutex *m,
2419     struct _umtx_time *timeout, int mode)
2420 {
2421         uint32_t flags;
2422         int error;
2423
2424         error = fueword32(&m->m_flags, &flags);
2425         if (error == -1)
2426                 return (EFAULT);
2427
2428         switch (flags & (UMUTEX_PRIO_INHERIT | UMUTEX_PRIO_PROTECT)) {
2429         case 0:
2430                 error = do_lock_normal(td, m, flags, timeout, mode);
2431                 break;
2432         case UMUTEX_PRIO_INHERIT:
2433                 error = do_lock_pi(td, m, flags, timeout, mode);
2434                 break;
2435         case UMUTEX_PRIO_PROTECT:
2436                 error = do_lock_pp(td, m, flags, timeout, mode);
2437                 break;
2438         default:
2439                 return (EINVAL);
2440         }
2441         if (timeout == NULL) {
2442                 if (error == EINTR && mode != _UMUTEX_WAIT)
2443                         error = ERESTART;
2444         } else {
2445                 /* Timed-locking is not restarted. */
2446                 if (error == ERESTART)
2447                         error = EINTR;
2448         }
2449         return (error);
2450 }
2451
2452 /*
2453  * Unlock a userland POSIX mutex.
2454  */
2455 static int
2456 do_unlock_umutex(struct thread *td, struct umutex *m, bool rb)
2457 {
2458         uint32_t flags;
2459         int error;
2460
2461         error = fueword32(&m->m_flags, &flags);
2462         if (error == -1)
2463                 return (EFAULT);
2464
2465         switch (flags & (UMUTEX_PRIO_INHERIT | UMUTEX_PRIO_PROTECT)) {
2466         case 0:
2467                 return (do_unlock_normal(td, m, flags, rb));
2468         case UMUTEX_PRIO_INHERIT:
2469                 return (do_unlock_pi(td, m, flags, rb));
2470         case UMUTEX_PRIO_PROTECT:
2471                 return (do_unlock_pp(td, m, flags, rb));
2472         }
2473
2474         return (EINVAL);
2475 }
2476
2477 static int
2478 do_cv_wait(struct thread *td, struct ucond *cv, struct umutex *m,
2479     struct timespec *timeout, u_long wflags)
2480 {
2481         struct abs_timeout timo;
2482         struct umtx_q *uq;
2483         uint32_t flags, clockid, hasw;
2484         int error;
2485
2486         uq = td->td_umtxq;
2487         error = fueword32(&cv->c_flags, &flags);
2488         if (error == -1)
2489                 return (EFAULT);
2490         error = umtx_key_get(cv, TYPE_CV, GET_SHARE(flags), &uq->uq_key);
2491         if (error != 0)
2492                 return (error);
2493
2494         if ((wflags & CVWAIT_CLOCKID) != 0) {
2495                 error = fueword32(&cv->c_clockid, &clockid);
2496                 if (error == -1) {
2497                         umtx_key_release(&uq->uq_key);
2498                         return (EFAULT);
2499                 }
2500                 if (clockid < CLOCK_REALTIME ||
2501                     clockid >= CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID) {
2502                         /* hmm, only HW clock id will work. */
2503                         umtx_key_release(&uq->uq_key);
2504                         return (EINVAL);
2505                 }
2506         } else {
2507                 clockid = CLOCK_REALTIME;
2508         }
2509
2510         umtxq_lock(&uq->uq_key);
2511         umtxq_busy(&uq->uq_key);
2512         umtxq_insert(uq);
2513         umtxq_unlock(&uq->uq_key);
2514
2515         /*
2516          * Set c_has_waiters to 1 before releasing user mutex, also
2517          * don't modify cache line when unnecessary.
2518          */
2519         error = fueword32(&cv->c_has_waiters, &hasw);
2520         if (error == 0 && hasw == 0)
2521                 suword32(&cv->c_has_waiters, 1);
2522
2523         umtxq_unbusy_unlocked(&uq->uq_key);
2524
2525         error = do_unlock_umutex(td, m, false);
2526
2527         if (timeout != NULL)
2528                 abs_timeout_init(&timo, clockid, (wflags & CVWAIT_ABSTIME) != 0,
2529                     timeout);
2530
2531         umtxq_lock(&uq->uq_key);
2532         if (error == 0) {
2533                 error = umtxq_sleep(uq, "ucond", timeout == NULL ?
2534                     NULL : &timo);
2535         }
2536
2537         if ((uq->uq_flags & UQF_UMTXQ) == 0)
2538                 error = 0;
2539         else {
2540                 /*
2541                  * This must be timeout,interrupted by signal or
2542                  * surprious wakeup, clear c_has_waiter flag when
2543                  * necessary.
2544                  */
2545                 umtxq_busy(&uq->uq_key);
2546                 if ((uq->uq_flags & UQF_UMTXQ) != 0) {
2547                         int oldlen = uq->uq_cur_queue->length;
2548                         umtxq_remove(uq);
2549                         if (oldlen == 1) {
2550                                 umtxq_unlock(&uq->uq_key);
2551                                 suword32(&cv->c_has_waiters, 0);
2552                                 umtxq_lock(&uq->uq_key);
2553                         }
2554                 }
2555                 umtxq_unbusy(&uq->uq_key);
2556                 if (error == ERESTART)
2557                         error = EINTR;
2558         }
2559
2560         umtxq_unlock(&uq->uq_key);
2561         umtx_key_release(&uq->uq_key);
2562         return (error);
2563 }
2564
2565 /*
2566  * Signal a userland condition variable.
2567  */
2568 static int
2569 do_cv_signal(struct thread *td, struct ucond *cv)
2570 {
2571         struct umtx_key key;
2572         int error, cnt, nwake;
2573         uint32_t flags;
2574
2575         error = fueword32(&cv->c_flags, &flags);
2576         if (error == -1)
2577                 return (EFAULT);
2578         if ((error = umtx_key_get(cv, TYPE_CV, GET_SHARE(flags), &key)) != 0)
2579                 return (error);
2580         umtxq_lock(&key);
2581         umtxq_busy(&key);
2582         cnt = umtxq_count(&key);
2583         nwake = umtxq_signal(&key, 1);
2584         if (cnt <= nwake) {
2585                 umtxq_unlock(&key);
2586                 error = suword32(&cv->c_has_waiters, 0);
2587                 if (error == -1)
2588                         error = EFAULT;
2589                 umtxq_lock(&key);
2590         }
2591         umtxq_unbusy(&key);
2592         umtxq_unlock(&key);
2593         umtx_key_release(&key);
2594         return (error);
2595 }
2596
2597 static int
2598 do_cv_broadcast(struct thread *td, struct ucond *cv)
2599 {
2600         struct umtx_key key;
2601         int error;
2602         uint32_t flags;
2603
2604         error = fueword32(&cv->c_flags, &flags);
2605         if (error == -1)
2606                 return (EFAULT);
2607         if ((error = umtx_key_get(cv, TYPE_CV, GET_SHARE(flags), &key)) != 0)
2608                 return (error);
2609
2610         umtxq_lock(&key);
2611         umtxq_busy(&key);
2612         umtxq_signal(&key, INT_MAX);
2613         umtxq_unlock(&key);
2614
2615         error = suword32(&cv->c_has_waiters, 0);
2616         if (error == -1)
2617                 error = EFAULT;
2618
2619         umtxq_unbusy_unlocked(&key);
2620
2621         umtx_key_release(&key);
2622         return (error);
2623 }
2624
2625 static int
2626 do_rw_rdlock(struct thread *td, struct urwlock *rwlock, long fflag,
2627     struct _umtx_time *timeout)
2628 {
2629         struct abs_timeout timo;
2630         struct umtx_q *uq;
2631         uint32_t flags, wrflags;
2632         int32_t state, oldstate;
2633         int32_t blocked_readers;
2634         int error, error1, rv;
2635
2636         uq = td->td_umtxq;
2637         error = fueword32(&rwlock->rw_flags, &flags);
2638         if (error == -1)
2639                 return (EFAULT);
2640         error = umtx_key_get(rwlock, TYPE_RWLOCK, GET_SHARE(flags), &uq->uq_key);
2641         if (error != 0)
2642                 return (error);
2643
2644         if (timeout != NULL)
2645                 abs_timeout_init2(&timo, timeout);
2646
2647         wrflags = URWLOCK_WRITE_OWNER;
2648         if (!(fflag & URWLOCK_PREFER_READER) && !(flags & URWLOCK_PREFER_READER))
2649                 wrflags |= URWLOCK_WRITE_WAITERS;
2650
2651         for (;;) {
2652                 rv = fueword32(&rwlock->rw_state, &state);
2653                 if (rv == -1) {
2654                         umtx_key_release(&uq->uq_key);
2655                         return (EFAULT);
2656                 }
2657
2658                 /* try to lock it */
2659                 while (!(state & wrflags)) {
2660                         if (__predict_false(URWLOCK_READER_COUNT(state) ==
2661                             URWLOCK_MAX_READERS)) {
2662                                 umtx_key_release(&uq->uq_key);
2663                                 return (EAGAIN);
2664                         }
2665                         rv = casueword32(&rwlock->rw_state, state,
2666                             &oldstate, state + 1);
2667                         if (rv == -1) {
2668                                 umtx_key_release(&uq->uq_key);
2669                                 return (EFAULT);
2670                         }
2671                         if (oldstate == state) {
2672                                 umtx_key_release(&uq->uq_key);
2673                                 return (0);
2674                         }
2675                         error = umtxq_check_susp(td);
2676                         if (error != 0)
2677                                 break;
2678                         state = oldstate;
2679                 }
2680
2681                 if (error)
2682                         break;
2683
2684                 /* grab monitor lock */
2685                 umtxq_lock(&uq->uq_key);
2686                 umtxq_busy(&uq->uq_key);
2687                 umtxq_unlock(&uq->uq_key);
2688
2689                 /*
2690                  * re-read the state, in case it changed between the try-lock above
2691                  * and the check below
2692                  */
2693                 rv = fueword32(&rwlock->rw_state, &state);
2694                 if (rv == -1)
2695                         error = EFAULT;
2696
2697                 /* set read contention bit */
2698                 while (error == 0 && (state & wrflags) &&
2699                     !(state & URWLOCK_READ_WAITERS)) {
2700                         rv = casueword32(&rwlock->rw_state, state,
2701                             &oldstate, state | URWLOCK_READ_WAITERS);
2702                         if (rv == -1) {
2703                                 error = EFAULT;
2704                                 break;
2705                         }
2706                         if (oldstate == state)
2707                                 goto sleep;
2708                         state = oldstate;
2709                         error = umtxq_check_susp(td);
2710                         if (error != 0)
2711                                 break;
2712                 }
2713                 if (error != 0) {
2714                         umtxq_unbusy_unlocked(&uq->uq_key);
2715                         break;
2716                 }
2717
2718                 /* state is changed while setting flags, restart */
2719                 if (!(state & wrflags)) {
2720                         umtxq_unbusy_unlocked(&uq->uq_key);
2721                         error = umtxq_check_susp(td);
2722                         if (error != 0)
2723                                 break;
2724                         continue;
2725                 }
2726
2727 sleep:
2728                 /*
2729                  * Contention bit is set, before sleeping, increase
2730                  * read waiter count.
2731                  */
2732                 rv = fueword32(&rwlock->rw_blocked_readers,
2733                     &blocked_readers);
2734                 if (rv == -1) {
2735                         umtxq_unbusy_unlocked(&uq->uq_key);
2736                         error = EFAULT;
2737                         break;
2738                 }
2739                 suword32(&rwlock->rw_blocked_readers, blocked_readers+1);
2740
2741                 while (state & wrflags) {
2742                         umtxq_lock(&uq->uq_key);
2743                         umtxq_insert(uq);
2744                         umtxq_unbusy(&uq->uq_key);
2745
2746                         error = umtxq_sleep(uq, "urdlck", timeout == NULL ?
2747                             NULL : &timo);
2748
2749                         umtxq_busy(&uq->uq_key);
2750                         umtxq_remove(uq);
2751                         umtxq_unlock(&uq->uq_key);
2752                         if (error)
2753                                 break;
2754                         rv = fueword32(&rwlock->rw_state, &state);
2755                         if (rv == -1) {
2756                                 error = EFAULT;
2757                                 break;
2758                         }
2759                 }
2760
2761                 /* decrease read waiter count, and may clear read contention bit */
2762                 rv = fueword32(&rwlock->rw_blocked_readers,
2763                     &blocked_readers);
2764                 if (rv == -1) {
2765                         umtxq_unbusy_unlocked(&uq->uq_key);
2766                         error = EFAULT;
2767                         break;
2768                 }
2769                 suword32(&rwlock->rw_blocked_readers, blocked_readers-1);
2770                 if (blocked_readers == 1) {
2771                         rv = fueword32(&rwlock->rw_state, &state);
2772                         if (rv == -1) {
2773                                 umtxq_unbusy_unlocked(&uq->uq_key);
2774                                 error = EFAULT;
2775                                 break;
2776                         }
2777                         for (;;) {
2778                                 rv = casueword32(&rwlock->rw_state, state,
2779                                     &oldstate, state & ~URWLOCK_READ_WAITERS);
2780                                 if (rv == -1) {
2781                                         error = EFAULT;
2782                                         break;
2783                                 }
2784                                 if (oldstate == state)
2785                                         break;
2786                                 state = oldstate;
2787                                 error1 = umtxq_check_susp(td);
2788                                 if (error1 != 0) {
2789                                         if (error == 0)
2790                                                 error = error1;
2791                                         break;
2792                                 }
2793                         }
2794                 }
2795
2796                 umtxq_unbusy_unlocked(&uq->uq_key);
2797                 if (error != 0)
2798                         break;
2799         }
2800         umtx_key_release(&uq->uq_key);
2801         if (error == ERESTART)
2802                 error = EINTR;
2803         return (error);
2804 }
2805
2806 static int
2807 do_rw_wrlock(struct thread *td, struct urwlock *rwlock, struct _umtx_time *timeout)
2808 {
2809         struct abs_timeout timo;
2810         struct umtx_q *uq;
2811         uint32_t flags;
2812         int32_t state, oldstate;
2813         int32_t blocked_writers;
2814         int32_t blocked_readers;
2815         int error, error1, rv;
2816
2817         uq = td->td_umtxq;
2818         error = fueword32(&rwlock->rw_flags, &flags);
2819         if (error == -1)
2820                 return (EFAULT);
2821         error = umtx_key_get(rwlock, TYPE_RWLOCK, GET_SHARE(flags), &uq->uq_key);
2822         if (error != 0)
2823                 return (error);
2824
2825         if (timeout != NULL)
2826                 abs_timeout_init2(&timo, timeout);
2827
2828         blocked_readers = 0;
2829         for (;;) {
2830                 rv = fueword32(&rwlock->rw_state, &state);
2831                 if (rv == -1) {
2832                         umtx_key_release(&uq->uq_key);
2833                         return (EFAULT);
2834                 }
2835                 while ((state & URWLOCK_WRITE_OWNER) == 0 &&
2836                     URWLOCK_READER_COUNT(state) == 0) {
2837                         rv = casueword32(&rwlock->rw_state, state,
2838                             &oldstate, state | URWLOCK_WRITE_OWNER);
2839                         if (rv == -1) {
2840                                 umtx_key_release(&uq->uq_key);
2841                                 return (EFAULT);
2842                         }
2843                         if (oldstate == state) {
2844                                 umtx_key_release(&uq->uq_key);
2845                                 return (0);
2846                         }
2847                         state = oldstate;
2848                         error = umtxq_check_susp(td);
2849                         if (error != 0)
2850                                 break;
2851                 }
2852
2853                 if (error) {
2854                         if (!(state & (URWLOCK_WRITE_OWNER|URWLOCK_WRITE_WAITERS)) &&
2855                             blocked_readers != 0) {
2856                                 umtxq_lock(&uq->uq_key);
2857                                 umtxq_busy(&uq->uq_key);
2858                                 umtxq_signal_queue(&uq->uq_key, INT_MAX, UMTX_SHARED_QUEUE);
2859                                 umtxq_unbusy(&uq->uq_key);
2860                                 umtxq_unlock(&uq->uq_key);
2861                         }
2862
2863                         break;
2864                 }
2865
2866                 /* grab monitor lock */
2867                 umtxq_lock(&uq->uq_key);
2868                 umtxq_busy(&uq->uq_key);
2869                 umtxq_unlock(&uq->uq_key);
2870
2871                 /*
2872                  * Re-read the state, in case it changed between the
2873                  * try-lock above and the check below.
2874                  */
2875                 rv = fueword32(&rwlock->rw_state, &state);
2876                 if (rv == -1)
2877                         error = EFAULT;
2878
2879                 while (error == 0 && ((state & URWLOCK_WRITE_OWNER) ||
2880                     URWLOCK_READER_COUNT(state) != 0) &&
2881                     (state & URWLOCK_WRITE_WAITERS) == 0) {
2882                         rv = casueword32(&rwlock->rw_state, state,
2883                             &oldstate, state | URWLOCK_WRITE_WAITERS);
2884                         if (rv == -1) {
2885                                 error = EFAULT;
2886                                 break;
2887                         }
2888                         if (oldstate == state)
2889                                 goto sleep;
2890                         state = oldstate;
2891                         error = umtxq_check_susp(td);
2892                         if (error != 0)
2893                                 break;
2894                 }
2895                 if (error != 0) {
2896                         umtxq_unbusy_unlocked(&uq->uq_key);
2897                         break;
2898                 }
2899
2900                 if ((state & URWLOCK_WRITE_OWNER) == 0 &&
2901                     URWLOCK_READER_COUNT(state) == 0) {
2902                         umtxq_unbusy_unlocked(&uq->uq_key);
2903                         error = umtxq_check_susp(td);
2904                         if (error != 0)
2905                                 break;
2906                         continue;
2907                 }
2908 sleep:
2909                 rv = fueword32(&rwlock->rw_blocked_writers,
2910                     &blocked_writers);
2911                 if (rv == -1) {
2912                         umtxq_unbusy_unlocked(&uq->uq_key);
2913                         error = EFAULT;
2914                         break;
2915                 }
2916                 suword32(&rwlock->rw_blocked_writers, blocked_writers + 1);
2917
2918                 while ((state & URWLOCK_WRITE_OWNER) ||
2919                     URWLOCK_READER_COUNT(state) != 0) {
2920                         umtxq_lock(&uq->uq_key);
2921                         umtxq_insert_queue(uq, UMTX_EXCLUSIVE_QUEUE);
2922                         umtxq_unbusy(&uq->uq_key);
2923
2924                         error = umtxq_sleep(uq, "uwrlck", timeout == NULL ?
2925                             NULL : &timo);
2926
2927                         umtxq_busy(&uq->uq_key);
2928                         umtxq_remove_queue(uq, UMTX_EXCLUSIVE_QUEUE);
2929                         umtxq_unlock(&uq->uq_key);
2930                         if (error)
2931                                 break;
2932                         rv = fueword32(&rwlock->rw_state, &state);
2933                         if (rv == -1) {
2934                                 error = EFAULT;
2935                                 break;
2936                         }
2937                 }
2938
2939                 rv = fueword32(&rwlock->rw_blocked_writers,
2940                     &blocked_writers);
2941                 if (rv == -1) {
2942                         umtxq_unbusy_unlocked(&uq->uq_key);
2943                         error = EFAULT;
2944                         break;
2945                 }
2946                 suword32(&rwlock->rw_blocked_writers, blocked_writers-1);
2947                 if (blocked_writers == 1) {
2948                         rv = fueword32(&rwlock->rw_state, &state);
2949                         if (rv == -1) {
2950                                 umtxq_unbusy_unlocked(&uq->uq_key);
2951                                 error = EFAULT;
2952                                 break;
2953                         }
2954                         for (;;) {
2955                                 rv = casueword32(&rwlock->rw_state, state,
2956                                     &oldstate, state & ~URWLOCK_WRITE_WAITERS);
2957                                 if (rv == -1) {
2958                                         error = EFAULT;
2959                                         break;
2960                                 }
2961                                 if (oldstate == state)
2962                                         break;
2963                                 state = oldstate;
2964                                 error1 = umtxq_check_susp(td);
2965                                 /*
2966                                  * We are leaving the URWLOCK_WRITE_WAITERS
2967                                  * behind, but this should not harm the
2968                                  * correctness.
2969                                  */
2970                                 if (error1 != 0) {
2971                                         if (error == 0)
2972                                                 error = error1;
2973                                         break;
2974                                 }
2975                         }
2976                         rv = fueword32(&rwlock->rw_blocked_readers,
2977                             &blocked_readers);
2978                         if (rv == -1) {
2979                                 umtxq_unbusy_unlocked(&uq->uq_key);
2980                                 error = EFAULT;
2981                                 break;
2982                         }
2983                 } else
2984                         blocked_readers = 0;
2985
2986                 umtxq_unbusy_unlocked(&uq->uq_key);
2987         }
2988
2989         umtx_key_release(&uq->uq_key);
2990         if (error == ERESTART)
2991                 error = EINTR;
2992         return (error);
2993 }
2994
2995 static int
2996 do_rw_unlock(struct thread *td, struct urwlock *rwlock)
2997 {
2998         struct umtx_q *uq;
2999         uint32_t flags;
3000         int32_t state, oldstate;
3001         int error, rv, q, count;
3002
3003         uq = td->td_umtxq;
3004         error = fueword32(&rwlock->rw_flags, &flags);
3005         if (error == -1)
3006                 return (EFAULT);
3007         error = umtx_key_get(rwlock, TYPE_RWLOCK, GET_SHARE(flags), &uq->uq_key);
3008         if (error != 0)
3009                 return (error);
3010
3011         error = fueword32(&rwlock->rw_state, &state);
3012         if (error == -1) {
3013                 error = EFAULT;
3014                 goto out;
3015         }
3016         if (state & URWLOCK_WRITE_OWNER) {
3017                 for (;;) {
3018                         rv = casueword32(&rwlock->rw_state, state,
3019                             &oldstate, state & ~URWLOCK_WRITE_OWNER);
3020                         if (rv == -1) {
3021                                 error = EFAULT;
3022                                 goto out;
3023                         }
3024                         if (oldstate != state) {
3025                                 state = oldstate;
3026                                 if (!(oldstate & URWLOCK_WRITE_OWNER)) {
3027                                         error = EPERM;
3028                                         goto out;
3029                                 }
3030                                 error = umtxq_check_susp(td);
3031                                 if (error != 0)
3032                                         goto out;
3033                         } else
3034                                 break;
3035                 }
3036         } else if (URWLOCK_READER_COUNT(state) != 0) {
3037                 for (;;) {
3038                         rv = casueword32(&rwlock->rw_state, state,
3039                             &oldstate, state - 1);
3040                         if (rv == -1) {
3041                                 error = EFAULT;
3042                                 goto out;
3043                         }
3044                         if (oldstate != state) {
3045                                 state = oldstate;
3046                                 if (URWLOCK_READER_COUNT(oldstate) == 0) {
3047                                         error = EPERM;
3048                                         goto out;
3049                                 }
3050                                 error = umtxq_check_susp(td);
3051                                 if (error != 0)
3052                                         goto out;
3053                         } else
3054                                 break;
3055                 }
3056         } else {
3057                 error = EPERM;
3058                 goto out;
3059         }
3060
3061         count = 0;
3062
3063         if (!(flags & URWLOCK_PREFER_READER)) {
3064                 if (state & URWLOCK_WRITE_WAITERS) {
3065                         count = 1;
3066                         q = UMTX_EXCLUSIVE_QUEUE;
3067                 } else if (state & URWLOCK_READ_WAITERS) {
3068                         count = INT_MAX;
3069                         q = UMTX_SHARED_QUEUE;
3070                 }
3071         } else {
3072                 if (state & URWLOCK_READ_WAITERS) {
3073                         count = INT_MAX;
3074                         q = UMTX_SHARED_QUEUE;
3075                 } else if (state & URWLOCK_WRITE_WAITERS) {
3076                         count = 1;
3077                         q = UMTX_EXCLUSIVE_QUEUE;
3078                 }
3079         }
3080
3081         if (count) {
3082                 umtxq_lock(&uq->uq_key);
3083                 umtxq_busy(&uq->uq_key);
3084                 umtxq_signal_queue(&uq->uq_key, count, q);
3085                 umtxq_unbusy(&uq->uq_key);
3086                 umtxq_unlock(&uq->uq_key);
3087         }
3088 out:
3089         umtx_key_release(&uq->uq_key);
3090         return (error);
3091 }
3092
3093 #if defined(COMPAT_FREEBSD9) || defined(COMPAT_FREEBSD10)
3094 static int
3095 do_sem_wait(struct thread *td, struct _usem *sem, struct _umtx_time *timeout)
3096 {
3097         struct abs_timeout timo;
3098         struct umtx_q *uq;
3099         uint32_t flags, count, count1;
3100         int error, rv;
3101
3102         uq = td->td_umtxq;
3103         error = fueword32(&sem->_flags, &flags);
3104         if (error == -1)
3105                 return (EFAULT);
3106         error = umtx_key_get(sem, TYPE_SEM, GET_SHARE(flags), &uq->uq_key);
3107         if (error != 0)
3108                 return (error);
3109
3110         if (timeout != NULL)
3111                 abs_timeout_init2(&timo, timeout);
3112
3113         umtxq_lock(&uq->uq_key);
3114         umtxq_busy(&uq->uq_key);
3115         umtxq_insert(uq);
3116         umtxq_unlock(&uq->uq_key);
3117         rv = casueword32(&sem->_has_waiters, 0, &count1, 1);
3118         if (rv == 0)
3119                 rv = fueword32(&sem->_count, &count);
3120         if (rv == -1 || count != 0) {
3121                 umtxq_lock(&uq->uq_key);
3122                 umtxq_unbusy(&uq->uq_key);
3123                 umtxq_remove(uq);
3124                 umtxq_unlock(&uq->uq_key);
3125                 umtx_key_release(&uq->uq_key);
3126                 return (rv == -1 ? EFAULT : 0);
3127         }
3128         umtxq_lock(&uq->uq_key);
3129         umtxq_unbusy(&uq->uq_key);
3130
3131         error = umtxq_sleep(uq, "usem", timeout == NULL ? NULL : &timo);
3132
3133         if ((uq->uq_flags & UQF_UMTXQ) == 0)
3134                 error = 0;
3135         else {
3136                 umtxq_remove(uq);
3137                 /* A relative timeout cannot be restarted. */
3138                 if (error == ERESTART && timeout != NULL &&
3139                     (timeout->_flags & UMTX_ABSTIME) == 0)
3140                         error = EINTR;
3141         }
3142         umtxq_unlock(&uq->uq_key);
3143         umtx_key_release(&uq->uq_key);
3144         return (error);
3145 }
3146
3147 /*
3148  * Signal a userland semaphore.
3149  */
3150 static int
3151 do_sem_wake(struct thread *td, struct _usem *sem)
3152 {
3153         struct umtx_key key;
3154         int error, cnt;
3155         uint32_t flags;
3156
3157         error = fueword32(&sem->_flags, &flags);
3158         if (error == -1)
3159                 return (EFAULT);
3160         if ((error = umtx_key_get(sem, TYPE_SEM, GET_SHARE(flags), &key)) != 0)
3161                 return (error);
3162         umtxq_lock(&key);
3163         umtxq_busy(&key);
3164         cnt = umtxq_count(&key);
3165         if (cnt > 0) {
3166                 /*
3167                  * Check if count is greater than 0, this means the memory is
3168                  * still being referenced by user code, so we can safely
3169                  * update _has_waiters flag.
3170                  */
3171                 if (cnt == 1) {
3172                         umtxq_unlock(&key);
3173                         error = suword32(&sem->_has_waiters, 0);
3174                         umtxq_lock(&key);
3175                         if (error == -1)
3176                                 error = EFAULT;
3177                 }
3178                 umtxq_signal(&key, 1);
3179         }
3180         umtxq_unbusy(&key);
3181         umtxq_unlock(&key);
3182         umtx_key_release(&key);
3183         return (error);
3184 }
3185 #endif
3186
3187 static int
3188 do_sem2_wait(struct thread *td, struct _usem2 *sem, struct _umtx_time *timeout)
3189 {
3190         struct abs_timeout timo;
3191         struct umtx_q *uq;
3192         uint32_t count, flags;
3193         int error, rv;
3194
3195         uq = td->td_umtxq;
3196         flags = fuword32(&sem->_flags);
3197         error = umtx_key_get(sem, TYPE_SEM, GET_SHARE(flags), &uq->uq_key);
3198         if (error != 0)
3199                 return (error);
3200
3201         if (timeout != NULL)
3202                 abs_timeout_init2(&timo, timeout);
3203
3204         umtxq_lock(&uq->uq_key);
3205         umtxq_busy(&uq->uq_key);
3206         umtxq_insert(uq);
3207         umtxq_unlock(&uq->uq_key);
3208         rv = fueword32(&sem->_count, &count);
3209         if (rv == -1) {
3210                 umtxq_lock(&uq->uq_key);
3211                 umtxq_unbusy(&uq->uq_key);
3212                 umtxq_remove(uq);
3213                 umtxq_unlock(&uq->uq_key);
3214                 umtx_key_release(&uq->uq_key);
3215                 return (EFAULT);
3216         }
3217         for (;;) {
3218                 if (USEM_COUNT(count) != 0) {
3219                         umtxq_lock(&uq->uq_key);
3220                         umtxq_unbusy(&uq->uq_key);
3221                         umtxq_remove(uq);
3222                         umtxq_unlock(&uq->uq_key);
3223                         umtx_key_release(&uq->uq_key);
3224                         return (0);
3225                 }
3226                 if (count == USEM_HAS_WAITERS)
3227                         break;
3228                 rv = casueword32(&sem->_count, 0, &count, USEM_HAS_WAITERS);
3229                 if (rv == -1) {
3230                         umtxq_lock(&uq->uq_key);
3231                         umtxq_unbusy(&uq->uq_key);
3232                         umtxq_remove(uq);
3233                         umtxq_unlock(&uq->uq_key);
3234                         umtx_key_release(&uq->uq_key);
3235                         return (EFAULT);
3236                 }
3237                 if (count == 0)
3238                         break;
3239         }
3240         umtxq_lock(&uq->uq_key);
3241         umtxq_unbusy(&uq->uq_key);
3242
3243         error = umtxq_sleep(uq, "usem", timeout == NULL ? NULL : &timo);
3244
3245         if ((uq->uq_flags & UQF_UMTXQ) == 0)
3246                 error = 0;
3247         else {
3248                 umtxq_remove(uq);
3249                 if (timeout != NULL && (timeout->_flags & UMTX_ABSTIME) == 0) {
3250                         /* A relative timeout cannot be restarted. */
3251                         if (error == ERESTART)
3252                                 error = EINTR;
3253                         if (error == EINTR) {
3254                                 abs_timeout_update(&timo);
3255                                 timespecsub(&timo.end, &timo.cur,
3256                                     &timeout->_timeout);
3257                         }
3258                 }
3259         }
3260         umtxq_unlock(&uq->uq_key);
3261         umtx_key_release(&uq->uq_key);
3262         return (error);
3263 }
3264
3265 /*
3266  * Signal a userland semaphore.
3267  */
3268 static int
3269 do_sem2_wake(struct thread *td, struct _usem2 *sem)
3270 {
3271         struct umtx_key key;
3272         int error, cnt, rv;
3273         uint32_t count, flags;
3274
3275         rv = fueword32(&sem->_flags, &flags);
3276         if (rv == -1)
3277                 return (EFAULT);
3278         if ((error = umtx_key_get(sem, TYPE_SEM, GET_SHARE(flags), &key)) != 0)
3279                 return (error);
3280         umtxq_lock(&key);
3281         umtxq_busy(&key);
3282         cnt = umtxq_count(&key);
3283         if (cnt > 0) {
3284                 /*
3285                  * If this was the last sleeping thread, clear the waiters
3286                  * flag in _count.
3287                  */
3288                 if (cnt == 1) {
3289                         umtxq_unlock(&key);
3290                         rv = fueword32(&sem->_count, &count);
3291                         while (rv != -1 && count & USEM_HAS_WAITERS)
3292                                 rv = casueword32(&sem->_count, count, &count,
3293                                     count & ~USEM_HAS_WAITERS);
3294                         if (rv == -1)
3295                                 error = EFAULT;
3296                         umtxq_lock(&key);
3297                 }
3298
3299                 umtxq_signal(&key, 1);
3300         }
3301         umtxq_unbusy(&key);
3302         umtxq_unlock(&key);
3303         umtx_key_release(&key);
3304         return (error);
3305 }
3306
3307 inline int
3308 umtx_copyin_timeout(const void *addr, struct timespec *tsp)
3309 {
3310         int error;
3311
3312         error = copyin(addr, tsp, sizeof(struct timespec));
3313         if (error == 0) {
3314                 if (tsp->tv_sec < 0 ||
3315                     tsp->tv_nsec >= 1000000000 ||
3316                     tsp->tv_nsec < 0)
3317                         error = EINVAL;
3318         }
3319         return (error);
3320 }
3321
3322 static inline int
3323 umtx_copyin_umtx_time(const void *addr, size_t size, struct _umtx_time *tp)
3324 {
3325         int error;
3326
3327         if (size <= sizeof(struct timespec)) {
3328                 tp->_clockid = CLOCK_REALTIME;
3329                 tp->_flags = 0;
3330                 error = copyin(addr, &tp->_timeout, sizeof(struct timespec));
3331         } else
3332                 error = copyin(addr, tp, sizeof(struct _umtx_time));
3333         if (error != 0)
3334                 return (error);
3335         if (tp->_timeout.tv_sec < 0 ||
3336             tp->_timeout.tv_nsec >= 1000000000 || tp->_timeout.tv_nsec < 0)
3337                 return (EINVAL);
3338         return (0);
3339 }
3340
3341 static int
3342 __umtx_op_unimpl(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3343 {
3344
3345         return (EOPNOTSUPP);
3346 }
3347
3348 static int
3349 __umtx_op_wait(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3350 {
3351         struct _umtx_time timeout, *tm_p;
3352         int error;
3353
3354         if (uap->uaddr2 == NULL)
3355                 tm_p = NULL;
3356         else {
3357                 error = umtx_copyin_umtx_time(
3358                     uap->uaddr2, (size_t)uap->uaddr1, &timeout);
3359                 if (error != 0)
3360                         return (error);
3361                 tm_p = &timeout;
3362         }
3363         return (do_wait(td, uap->obj, uap->val, tm_p, 0, 0));
3364 }
3365
3366 static int
3367 __umtx_op_wait_uint(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3368 {
3369         struct _umtx_time timeout, *tm_p;
3370         int error;
3371
3372         if (uap->uaddr2 == NULL)
3373                 tm_p = NULL;
3374         else {
3375                 error = umtx_copyin_umtx_time(
3376                     uap->uaddr2, (size_t)uap->uaddr1, &timeout);
3377                 if (error != 0)
3378                         return (error);
3379                 tm_p = &timeout;
3380         }
3381         return (do_wait(td, uap->obj, uap->val, tm_p, 1, 0));
3382 }
3383
3384 static int
3385 __umtx_op_wait_uint_private(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3386 {
3387         struct _umtx_time *tm_p, timeout;
3388         int error;
3389
3390         if (uap->uaddr2 == NULL)
3391                 tm_p = NULL;
3392         else {
3393                 error = umtx_copyin_umtx_time(
3394                     uap->uaddr2, (size_t)uap->uaddr1, &timeout);
3395                 if (error != 0)
3396                         return (error);
3397                 tm_p = &timeout;
3398         }
3399         return (do_wait(td, uap->obj, uap->val, tm_p, 1, 1));
3400 }
3401
3402 static int
3403 __umtx_op_wake(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3404 {
3405
3406         return (kern_umtx_wake(td, uap->obj, uap->val, 0));
3407 }
3408
3409 #define BATCH_SIZE      128
3410 static int
3411 __umtx_op_nwake_private(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3412 {
3413         char *uaddrs[BATCH_SIZE], **upp;
3414         int count, error, i, pos, tocopy;
3415
3416         upp = (char **)uap->obj;
3417         error = 0;
3418         for (count = uap->val, pos = 0; count > 0; count -= tocopy,
3419             pos += tocopy) {
3420                 tocopy = MIN(count, BATCH_SIZE);
3421                 error = copyin(upp + pos, uaddrs, tocopy * sizeof(char *));
3422                 if (error != 0)
3423                         break;
3424                 for (i = 0; i < tocopy; ++i)
3425                         kern_umtx_wake(td, uaddrs[i], INT_MAX, 1);
3426                 maybe_yield();
3427         }
3428         return (error);
3429 }
3430
3431 static int
3432 __umtx_op_wake_private(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3433 {
3434
3435         return (kern_umtx_wake(td, uap->obj, uap->val, 1));
3436 }
3437
3438 static int
3439 __umtx_op_lock_umutex(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3440 {
3441         struct _umtx_time *tm_p, timeout;
3442         int error;
3443
3444         /* Allow a null timespec (wait forever). */
3445         if (uap->uaddr2 == NULL)
3446                 tm_p = NULL;
3447         else {
3448                 error = umtx_copyin_umtx_time(
3449                     uap->uaddr2, (size_t)uap->uaddr1, &timeout);
3450                 if (error != 0)
3451                         return (error);
3452                 tm_p = &timeout;
3453         }
3454         return (do_lock_umutex(td, uap->obj, tm_p, 0));
3455 }
3456
3457 static int
3458 __umtx_op_trylock_umutex(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3459 {
3460
3461         return (do_lock_umutex(td, uap->obj, NULL, _UMUTEX_TRY));
3462 }
3463
3464 static int
3465 __umtx_op_wait_umutex(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3466 {
3467         struct _umtx_time *tm_p, timeout;
3468         int error;
3469
3470         /* Allow a null timespec (wait forever). */
3471         if (uap->uaddr2 == NULL)
3472                 tm_p = NULL;
3473         else {
3474                 error = umtx_copyin_umtx_time(
3475                     uap->uaddr2, (size_t)uap->uaddr1, &timeout);
3476                 if (error != 0)
3477                         return (error);
3478                 tm_p = &timeout;
3479         }
3480         return (do_lock_umutex(td, uap->obj, tm_p, _UMUTEX_WAIT));
3481 }
3482
3483 static int
3484 __umtx_op_wake_umutex(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3485 {
3486
3487         return (do_wake_umutex(td, uap->obj));
3488 }
3489
3490 static int
3491 __umtx_op_unlock_umutex(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3492 {
3493
3494         return (do_unlock_umutex(td, uap->obj, false));
3495 }
3496
3497 static int
3498 __umtx_op_set_ceiling(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3499 {
3500
3501         return (do_set_ceiling(td, uap->obj, uap->val, uap->uaddr1));
3502 }
3503
3504 static int
3505 __umtx_op_cv_wait(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3506 {
3507         struct timespec *ts, timeout;
3508         int error;
3509
3510         /* Allow a null timespec (wait forever). */
3511         if (uap->uaddr2 == NULL)
3512                 ts = NULL;
3513         else {
3514                 error = umtx_copyin_timeout(uap->uaddr2, &timeout);
3515                 if (error != 0)
3516                         return (error);
3517                 ts = &timeout;
3518         }
3519         return (do_cv_wait(td, uap->obj, uap->uaddr1, ts, uap->val));
3520 }
3521
3522 static int
3523 __umtx_op_cv_signal(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3524 {
3525
3526         return (do_cv_signal(td, uap->obj));
3527 }
3528
3529 static int
3530 __umtx_op_cv_broadcast(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3531 {
3532
3533         return (do_cv_broadcast(td, uap->obj));
3534 }
3535
3536 static int
3537 __umtx_op_rw_rdlock(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3538 {
3539         struct _umtx_time timeout;
3540         int error;
3541
3542         /* Allow a null timespec (wait forever). */
3543         if (uap->uaddr2 == NULL) {
3544                 error = do_rw_rdlock(td, uap->obj, uap->val, 0);
3545         } else {
3546                 error = umtx_copyin_umtx_time(uap->uaddr2,
3547                    (size_t)uap->uaddr1, &timeout);
3548                 if (error != 0)
3549                         return (error);
3550                 error = do_rw_rdlock(td, uap->obj, uap->val, &timeout);
3551         }
3552         return (error);
3553 }
3554
3555 static int
3556 __umtx_op_rw_wrlock(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3557 {
3558         struct _umtx_time timeout;
3559         int error;
3560
3561         /* Allow a null timespec (wait forever). */
3562         if (uap->uaddr2 == NULL) {
3563                 error = do_rw_wrlock(td, uap->obj, 0);
3564         } else {
3565                 error = umtx_copyin_umtx_time(uap->uaddr2,
3566                    (size_t)uap->uaddr1, &timeout);
3567                 if (error != 0)
3568                         return (error);
3569
3570                 error = do_rw_wrlock(td, uap->obj, &timeout);
3571         }
3572         return (error);
3573 }
3574
3575 static int
3576 __umtx_op_rw_unlock(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3577 {
3578
3579         return (do_rw_unlock(td, uap->obj));
3580 }
3581
3582 #if defined(COMPAT_FREEBSD9) || defined(COMPAT_FREEBSD10)
3583 static int
3584 __umtx_op_sem_wait(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3585 {
3586         struct _umtx_time *tm_p, timeout;
3587         int error;
3588
3589         /* Allow a null timespec (wait forever). */
3590         if (uap->uaddr2 == NULL)
3591                 tm_p = NULL;
3592         else {
3593                 error = umtx_copyin_umtx_time(
3594                     uap->uaddr2, (size_t)uap->uaddr1, &timeout);
3595                 if (error != 0)
3596                         return (error);
3597                 tm_p = &timeout;
3598         }
3599         return (do_sem_wait(td, uap->obj, tm_p));
3600 }
3601
3602 static int
3603 __umtx_op_sem_wake(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3604 {
3605
3606         return (do_sem_wake(td, uap->obj));
3607 }
3608 #endif
3609
3610 static int
3611 __umtx_op_wake2_umutex(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3612 {
3613
3614         return (do_wake2_umutex(td, uap->obj, uap->val));
3615 }
3616
3617 static int
3618 __umtx_op_sem2_wait(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3619 {
3620         struct _umtx_time *tm_p, timeout;
3621         size_t uasize;
3622         int error;
3623
3624         /* Allow a null timespec (wait forever). */
3625         if (uap->uaddr2 == NULL) {
3626                 uasize = 0;
3627                 tm_p = NULL;
3628         } else {
3629                 uasize = (size_t)uap->uaddr1;
3630                 error = umtx_copyin_umtx_time(uap->uaddr2, uasize, &timeout);
3631                 if (error != 0)
3632                         return (error);
3633                 tm_p = &timeout;
3634         }
3635         error = do_sem2_wait(td, uap->obj, tm_p);
3636         if (error == EINTR && uap->uaddr2 != NULL &&
3637             (timeout._flags & UMTX_ABSTIME) == 0 &&
3638             uasize >= sizeof(struct _umtx_time) + sizeof(struct timespec)) {
3639                 error = copyout(&timeout._timeout,
3640                     (struct _umtx_time *)uap->uaddr2 + 1,
3641                     sizeof(struct timespec));
3642                 if (error == 0) {
3643                         error = EINTR;
3644                 }
3645         }
3646
3647         return (error);
3648 }
3649
3650 static int
3651 __umtx_op_sem2_wake(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3652 {
3653
3654         return (do_sem2_wake(td, uap->obj));
3655 }
3656
3657 #define USHM_OBJ_UMTX(o)                                                \
3658     ((struct umtx_shm_obj_list *)(&(o)->umtx_data))
3659
3660 #define USHMF_REG_LINKED        0x0001
3661 #define USHMF_OBJ_LINKED        0x0002
3662 struct umtx_shm_reg {
3663         TAILQ_ENTRY(umtx_shm_reg) ushm_reg_link;
3664         LIST_ENTRY(umtx_shm_reg) ushm_obj_link;
3665         struct umtx_key         ushm_key;
3666         struct ucred            *ushm_cred;
3667         struct shmfd            *ushm_obj;
3668         u_int                   ushm_refcnt;
3669         u_int                   ushm_flags;
3670 };
3671
3672 LIST_HEAD(umtx_shm_obj_list, umtx_shm_reg);
3673 TAILQ_HEAD(umtx_shm_reg_head, umtx_shm_reg);
3674
3675 static uma_zone_t umtx_shm_reg_zone;
3676 static struct umtx_shm_reg_head umtx_shm_registry[UMTX_CHAINS];
3677 static struct mtx umtx_shm_lock;
3678 static struct umtx_shm_reg_head umtx_shm_reg_delfree =
3679     TAILQ_HEAD_INITIALIZER(umtx_shm_reg_delfree);
3680
3681 static void umtx_shm_free_reg(struct umtx_shm_reg *reg);
3682
3683 static void
3684 umtx_shm_reg_delfree_tq(void *context __unused, int pending __unused)
3685 {
3686         struct umtx_shm_reg_head d;
3687         struct umtx_shm_reg *reg, *reg1;
3688
3689         TAILQ_INIT(&d);
3690         mtx_lock(&umtx_shm_lock);
3691         TAILQ_CONCAT(&d, &umtx_shm_reg_delfree, ushm_reg_link);
3692         mtx_unlock(&umtx_shm_lock);
3693         TAILQ_FOREACH_SAFE(reg, &d, ushm_reg_link, reg1) {
3694                 TAILQ_REMOVE(&d, reg, ushm_reg_link);
3695                 umtx_shm_free_reg(reg);
3696         }
3697 }
3698
3699 static struct task umtx_shm_reg_delfree_task =
3700     TASK_INITIALIZER(0, umtx_shm_reg_delfree_tq, NULL);
3701
3702 static struct umtx_shm_reg *
3703 umtx_shm_find_reg_locked(const struct umtx_key *key)
3704 {
3705         struct umtx_shm_reg *reg;
3706         struct umtx_shm_reg_head *reg_head;
3707
3708         KASSERT(key->shared, ("umtx_p_find_rg: private key"));
3709         mtx_assert(&umtx_shm_lock, MA_OWNED);
3710         reg_head = &umtx_shm_registry[key->hash];
3711         TAILQ_FOREACH(reg, reg_head, ushm_reg_link) {
3712                 KASSERT(reg->ushm_key.shared,
3713                     ("non-shared key on reg %p %d", reg, reg->ushm_key.shared));
3714                 if (reg->ushm_key.info.shared.object ==
3715                     key->info.shared.object &&
3716                     reg->ushm_key.info.shared.offset ==
3717                     key->info.shared.offset) {
3718                         KASSERT(reg->ushm_key.type == TYPE_SHM, ("TYPE_USHM"));
3719                         KASSERT(reg->ushm_refcnt > 0,
3720                             ("reg %p refcnt 0 onlist", reg));
3721                         KASSERT((reg->ushm_flags & USHMF_REG_LINKED) != 0,
3722                             ("reg %p not linked", reg));
3723                         reg->ushm_refcnt++;
3724                         return (reg);
3725                 }
3726         }
3727         return (NULL);
3728 }
3729
3730 static struct umtx_shm_reg *
3731 umtx_shm_find_reg(const struct umtx_key *key)
3732 {
3733         struct umtx_shm_reg *reg;
3734
3735         mtx_lock(&umtx_shm_lock);
3736         reg = umtx_shm_find_reg_locked(key);
3737         mtx_unlock(&umtx_shm_lock);
3738         return (reg);
3739 }
3740
3741 static void
3742 umtx_shm_free_reg(struct umtx_shm_reg *reg)
3743 {
3744
3745         chgumtxcnt(reg->ushm_cred->cr_ruidinfo, -1, 0);
3746         crfree(reg->ushm_cred);
3747         shm_drop(reg->ushm_obj);
3748         uma_zfree(umtx_shm_reg_zone, reg);
3749 }
3750
3751 static bool
3752 umtx_shm_unref_reg_locked(struct umtx_shm_reg *reg, bool force)
3753 {
3754         bool res;
3755
3756         mtx_assert(&umtx_shm_lock, MA_OWNED);
3757         KASSERT(reg->ushm_refcnt > 0, ("ushm_reg %p refcnt 0", reg));
3758         reg->ushm_refcnt--;
3759         res = reg->ushm_refcnt == 0;
3760         if (res || force) {
3761                 if ((reg->ushm_flags & USHMF_REG_LINKED) != 0) {
3762                         TAILQ_REMOVE(&umtx_shm_registry[reg->ushm_key.hash],
3763                             reg, ushm_reg_link);
3764                         reg->ushm_flags &= ~USHMF_REG_LINKED;
3765                 }
3766                 if ((reg->ushm_flags & USHMF_OBJ_LINKED) != 0) {
3767                         LIST_REMOVE(reg, ushm_obj_link);
3768                         reg->ushm_flags &= ~USHMF_OBJ_LINKED;
3769                 }
3770         }
3771         return (res);
3772 }
3773
3774 static void
3775 umtx_shm_unref_reg(struct umtx_shm_reg *reg, bool force)
3776 {
3777         vm_object_t object;
3778         bool dofree;
3779
3780         if (force) {
3781                 object = reg->ushm_obj->shm_object;
3782                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
3783                 object->flags |= OBJ_UMTXDEAD;
3784                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
3785         }
3786         mtx_lock(&umtx_shm_lock);
3787         dofree = umtx_shm_unref_reg_locked(reg, force);
3788         mtx_unlock(&umtx_shm_lock);
3789         if (dofree)
3790                 umtx_shm_free_reg(reg);
3791 }
3792
3793 void
3794 umtx_shm_object_init(vm_object_t object)
3795 {
3796
3797         LIST_INIT(USHM_OBJ_UMTX(object));
3798 }
3799
3800 void
3801 umtx_shm_object_terminated(vm_object_t object)
3802 {
3803         struct umtx_shm_reg *reg, *reg1;
3804         bool dofree;
3805
3806         dofree = false;
3807         mtx_lock(&umtx_shm_lock);
3808         LIST_FOREACH_SAFE(reg, USHM_OBJ_UMTX(object), ushm_obj_link, reg1) {
3809                 if (umtx_shm_unref_reg_locked(reg, true)) {
3810                         TAILQ_INSERT_TAIL(&umtx_shm_reg_delfree, reg,
3811                             ushm_reg_link);
3812                         dofree = true;
3813                 }
3814         }
3815         mtx_unlock(&umtx_shm_lock);
3816         if (dofree)
3817                 taskqueue_enqueue(taskqueue_thread, &umtx_shm_reg_delfree_task);
3818 }
3819
3820 static int
3821 umtx_shm_create_reg(struct thread *td, const struct umtx_key *key,
3822     struct umtx_shm_reg **res)
3823 {
3824         struct umtx_shm_reg *reg, *reg1;
3825         struct ucred *cred;
3826         int error;
3827
3828         reg = umtx_shm_find_reg(key);
3829         if (reg != NULL) {
3830                 *res = reg;
3831                 return (0);
3832         }
3833         cred = td->td_ucred;
3834         if (!chgumtxcnt(cred->cr_ruidinfo, 1, lim_cur(td, RLIMIT_UMTXP)))
3835                 return (ENOMEM);
3836         reg = uma_zalloc(umtx_shm_reg_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
3837         reg->ushm_refcnt = 1;
3838         bcopy(key, &reg->ushm_key, sizeof(*key));
3839         reg->ushm_obj = shm_alloc(td->td_ucred, O_RDWR);
3840         reg->ushm_cred = crhold(cred);
3841         error = shm_dotruncate(reg->ushm_obj, PAGE_SIZE);
3842         if (error != 0) {
3843                 umtx_shm_free_reg(reg);
3844                 return (error);
3845         }
3846         mtx_lock(&umtx_shm_lock);
3847         reg1 = umtx_shm_find_reg_locked(key);
3848         if (reg1 != NULL) {
3849                 mtx_unlock(&umtx_shm_lock);
3850                 umtx_shm_free_reg(reg);
3851                 *res = reg1;
3852                 return (0);
3853         }
3854         reg->ushm_refcnt++;
3855         TAILQ_INSERT_TAIL(&umtx_shm_registry[key->hash], reg, ushm_reg_link);
3856         LIST_INSERT_HEAD(USHM_OBJ_UMTX(key->info.shared.object), reg,
3857             ushm_obj_link);
3858         reg->ushm_flags = USHMF_REG_LINKED | USHMF_OBJ_LINKED;
3859         mtx_unlock(&umtx_shm_lock);
3860         *res = reg;
3861         return (0);
3862 }
3863
3864 static int
3865 umtx_shm_alive(struct thread *td, void *addr)
3866 {
3867         vm_map_t map;
3868         vm_map_entry_t entry;
3869         vm_object_t object;
3870         vm_pindex_t pindex;
3871         vm_prot_t prot;
3872         int res, ret;
3873         boolean_t wired;
3874
3875         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
3876         res = vm_map_lookup(&map, (uintptr_t)addr, VM_PROT_READ, &entry,
3877             &object, &pindex, &prot, &wired);
3878         if (res != KERN_SUCCESS)
3879                 return (EFAULT);
3880         if (object == NULL)
3881                 ret = EINVAL;
3882         else
3883                 ret = (object->flags & OBJ_UMTXDEAD) != 0 ? ENOTTY : 0;
3884         vm_map_lookup_done(map, entry);
3885         return (ret);
3886 }
3887
3888 static void
3889 umtx_shm_init(void)
3890 {
3891         int i;
3892
3893         umtx_shm_reg_zone = uma_zcreate("umtx_shm", sizeof(struct umtx_shm_reg),
3894             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
3895         mtx_init(&umtx_shm_lock, "umtxshm", NULL, MTX_DEF);
3896         for (i = 0; i < nitems(umtx_shm_registry); i++)
3897                 TAILQ_INIT(&umtx_shm_registry[i]);
3898 }
3899
3900 static int
3901 umtx_shm(struct thread *td, void *addr, u_int flags)
3902 {
3903         struct umtx_key key;
3904         struct umtx_shm_reg *reg;
3905         struct file *fp;
3906         int error, fd;
3907
3908         if (__bitcount(flags & (UMTX_SHM_CREAT | UMTX_SHM_LOOKUP |
3909             UMTX_SHM_DESTROY| UMTX_SHM_ALIVE)) != 1)
3910                 return (EINVAL);
3911         if ((flags & UMTX_SHM_ALIVE) != 0)
3912                 return (umtx_shm_alive(td, addr));
3913         error = umtx_key_get(addr, TYPE_SHM, PROCESS_SHARE, &key);
3914         if (error != 0)
3915                 return (error);
3916         KASSERT(key.shared == 1, ("non-shared key"));
3917         if ((flags & UMTX_SHM_CREAT) != 0) {
3918                 error = umtx_shm_create_reg(td, &key, &reg);
3919         } else {
3920                 reg = umtx_shm_find_reg(&key);
3921                 if (reg == NULL)
3922                         error = ESRCH;
3923         }
3924         umtx_key_release(&key);
3925         if (error != 0)
3926                 return (error);
3927         KASSERT(reg != NULL, ("no reg"));
3928         if ((flags & UMTX_SHM_DESTROY) != 0) {
3929                 umtx_shm_unref_reg(reg, true);
3930         } else {
3931 #if 0
3932 #ifdef MAC
3933                 error = mac_posixshm_check_open(td->td_ucred,
3934                     reg->ushm_obj, FFLAGS(O_RDWR));
3935                 if (error == 0)
3936 #endif
3937                         error = shm_access(reg->ushm_obj, td->td_ucred,
3938                             FFLAGS(O_RDWR));
3939                 if (error == 0)
3940 #endif
3941                         error = falloc_caps(td, &fp, &fd, O_CLOEXEC, NULL);
3942                 if (error == 0) {
3943                         shm_hold(reg->ushm_obj);
3944                         finit(fp, FFLAGS(O_RDWR), DTYPE_SHM, reg->ushm_obj,
3945                             &shm_ops);
3946                         td->td_retval[0] = fd;
3947                         fdrop(fp, td);
3948                 }
3949         }
3950         umtx_shm_unref_reg(reg, false);
3951         return (error);
3952 }
3953
3954 static int
3955 __umtx_op_shm(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3956 {
3957
3958         return (umtx_shm(td, uap->uaddr1, uap->val));
3959 }
3960
3961 static int
3962 umtx_robust_lists(struct thread *td, struct umtx_robust_lists_params *rbp)
3963 {
3964
3965         td->td_rb_list = rbp->robust_list_offset;
3966         td->td_rbp_list = rbp->robust_priv_list_offset;
3967         td->td_rb_inact = rbp->robust_inact_offset;
3968         return (0);
3969 }
3970
3971 static int
3972 __umtx_op_robust_lists(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
3973 {
3974         struct umtx_robust_lists_params rb;
3975         int error;
3976
3977         if (uap->val > sizeof(rb))
3978                 return (EINVAL);
3979         bzero(&rb, sizeof(rb));
3980         error = copyin(uap->uaddr1, &rb, uap->val);
3981         if (error != 0)
3982                 return (error);
3983         return (umtx_robust_lists(td, &rb));
3984 }
3985
3986 typedef int (*_umtx_op_func)(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap);
3987
3988 static const _umtx_op_func op_table[] = {
3989         [UMTX_OP_RESERVED0]     = __umtx_op_unimpl,
3990         [UMTX_OP_RESERVED1]     = __umtx_op_unimpl,
3991         [UMTX_OP_WAIT]          = __umtx_op_wait,
3992         [UMTX_OP_WAKE]          = __umtx_op_wake,
3993         [UMTX_OP_MUTEX_TRYLOCK] = __umtx_op_trylock_umutex,
3994         [UMTX_OP_MUTEX_LOCK]    = __umtx_op_lock_umutex,
3995         [UMTX_OP_MUTEX_UNLOCK]  = __umtx_op_unlock_umutex,
3996         [UMTX_OP_SET_CEILING]   = __umtx_op_set_ceiling,
3997         [UMTX_OP_CV_WAIT]       = __umtx_op_cv_wait,
3998         [UMTX_OP_CV_SIGNAL]     = __umtx_op_cv_signal,
3999         [UMTX_OP_CV_BROADCAST]  = __umtx_op_cv_broadcast,
4000         [UMTX_OP_WAIT_UINT]     = __umtx_op_wait_uint,
4001         [UMTX_OP_RW_RDLOCK]     = __umtx_op_rw_rdlock,
4002         [UMTX_OP_RW_WRLOCK]     = __umtx_op_rw_wrlock,
4003         [UMTX_OP_RW_UNLOCK]     = __umtx_op_rw_unlock,
4004         [UMTX_OP_WAIT_UINT_PRIVATE] = __umtx_op_wait_uint_private,
4005         [UMTX_OP_WAKE_PRIVATE]  = __umtx_op_wake_private,
4006         [UMTX_OP_MUTEX_WAIT]    = __umtx_op_wait_umutex,
4007         [UMTX_OP_MUTEX_WAKE]    = __umtx_op_wake_umutex,
4008 #if defined(COMPAT_FREEBSD9) || defined(COMPAT_FREEBSD10)
4009         [UMTX_OP_SEM_WAIT]      = __umtx_op_sem_wait,
4010         [UMTX_OP_SEM_WAKE]      = __umtx_op_sem_wake,
4011 #else
4012         [UMTX_OP_SEM_WAIT]      = __umtx_op_unimpl,
4013         [UMTX_OP_SEM_WAKE]      = __umtx_op_unimpl,
4014 #endif
4015         [UMTX_OP_NWAKE_PRIVATE] = __umtx_op_nwake_private,
4016         [UMTX_OP_MUTEX_WAKE2]   = __umtx_op_wake2_umutex,
4017         [UMTX_OP_SEM2_WAIT]     = __umtx_op_sem2_wait,
4018         [UMTX_OP_SEM2_WAKE]     = __umtx_op_sem2_wake,
4019         [UMTX_OP_SHM]           = __umtx_op_shm,
4020         [UMTX_OP_ROBUST_LISTS]  = __umtx_op_robust_lists,
4021 };
4022
4023 int
4024 sys__umtx_op(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
4025 {
4026
4027         if ((unsigned)uap->op < nitems(op_table))
4028                 return (*op_table[uap->op])(td, uap);
4029         return (EINVAL);
4030 }
4031
4032 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
4033
4034 struct timespec32 {
4035         int32_t tv_sec;
4036         int32_t tv_nsec;
4037 };
4038
4039 struct umtx_time32 {
4040         struct  timespec32      timeout;
4041         uint32_t                flags;
4042         uint32_t                clockid;
4043 };
4044
4045 static inline int
4046 umtx_copyin_timeout32(void *addr, struct timespec *tsp)
4047 {
4048         struct timespec32 ts32;
4049         int error;
4050
4051         error = copyin(addr, &ts32, sizeof(struct timespec32));
4052         if (error == 0) {
4053                 if (ts32.tv_sec < 0 ||
4054                     ts32.tv_nsec >= 1000000000 ||
4055                     ts32.tv_nsec < 0)
4056                         error = EINVAL;
4057                 else {
4058                         tsp->tv_sec = ts32.tv_sec;
4059                         tsp->tv_nsec = ts32.tv_nsec;
4060                 }
4061         }
4062         return (error);
4063 }
4064
4065 static inline int
4066 umtx_copyin_umtx_time32(const void *addr, size_t size, struct _umtx_time *tp)
4067 {
4068         struct umtx_time32 t32;
4069         int error;
4070
4071         t32.clockid = CLOCK_REALTIME;
4072         t32.flags   = 0;
4073         if (size <= sizeof(struct timespec32))
4074                 error = copyin(addr, &t32.timeout, sizeof(struct timespec32));
4075         else
4076                 error = copyin(addr, &t32, sizeof(struct umtx_time32));
4077         if (error != 0)
4078                 return (error);
4079         if (t32.timeout.tv_sec < 0 ||
4080             t32.timeout.tv_nsec >= 1000000000 || t32.timeout.tv_nsec < 0)
4081                 return (EINVAL);
4082         tp->_timeout.tv_sec = t32.timeout.tv_sec;
4083         tp->_timeout.tv_nsec = t32.timeout.tv_nsec;
4084         tp->_flags = t32.flags;
4085         tp->_clockid = t32.clockid;
4086         return (0);
4087 }
4088
4089 static int
4090 __umtx_op_wait_compat32(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
4091 {
4092         struct _umtx_time *tm_p, timeout;
4093         int error;
4094
4095         if (uap->uaddr2 == NULL)
4096                 tm_p = NULL;
4097         else {
4098                 error = umtx_copyin_umtx_time32(uap->uaddr2,
4099                         (size_t)uap->uaddr1, &timeout);
4100                 if (error != 0)
4101                         return (error);
4102                 tm_p = &timeout;
4103         }
4104         return (do_wait(td, uap->obj, uap->val, tm_p, 1, 0));
4105 }
4106
4107 static int
4108 __umtx_op_lock_umutex_compat32(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
4109 {
4110         struct _umtx_time *tm_p, timeout;
4111         int error;
4112
4113         /* Allow a null timespec (wait forever). */
4114         if (uap->uaddr2 == NULL)
4115                 tm_p = NULL;
4116         else {
4117                 error = umtx_copyin_umtx_time32(uap->uaddr2,
4118                             (size_t)uap->uaddr1, &timeout);
4119                 if (error != 0)
4120                         return (error);
4121                 tm_p = &timeout;
4122         }
4123         return (do_lock_umutex(td, uap->obj, tm_p, 0));
4124 }
4125
4126 static int
4127 __umtx_op_wait_umutex_compat32(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
4128 {
4129         struct _umtx_time *tm_p, timeout;
4130         int error;
4131
4132         /* Allow a null timespec (wait forever). */
4133         if (uap->uaddr2 == NULL)
4134                 tm_p = NULL;
4135         else {
4136                 error = umtx_copyin_umtx_time32(uap->uaddr2,
4137                     (size_t)uap->uaddr1, &timeout);
4138                 if (error != 0)
4139                         return (error);
4140                 tm_p = &timeout;
4141         }
4142         return (do_lock_umutex(td, uap->obj, tm_p, _UMUTEX_WAIT));
4143 }
4144
4145 static int
4146 __umtx_op_cv_wait_compat32(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
4147 {
4148         struct timespec *ts, timeout;
4149         int error;
4150
4151         /* Allow a null timespec (wait forever). */
4152         if (uap->uaddr2 == NULL)
4153                 ts = NULL;
4154         else {
4155                 error = umtx_copyin_timeout32(uap->uaddr2, &timeout);
4156                 if (error != 0)
4157                         return (error);
4158                 ts = &timeout;
4159         }
4160         return (do_cv_wait(td, uap->obj, uap->uaddr1, ts, uap->val));
4161 }
4162
4163 static int
4164 __umtx_op_rw_rdlock_compat32(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
4165 {
4166         struct _umtx_time timeout;
4167         int error;
4168
4169         /* Allow a null timespec (wait forever). */
4170         if (uap->uaddr2 == NULL) {
4171                 error = do_rw_rdlock(td, uap->obj, uap->val, 0);
4172         } else {
4173                 error = umtx_copyin_umtx_time32(uap->uaddr2,
4174                     (size_t)uap->uaddr1, &timeout);
4175                 if (error != 0)
4176                         return (error);
4177                 error = do_rw_rdlock(td, uap->obj, uap->val, &timeout);
4178         }
4179         return (error);
4180 }
4181
4182 static int
4183 __umtx_op_rw_wrlock_compat32(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
4184 {
4185         struct _umtx_time timeout;
4186         int error;
4187
4188         /* Allow a null timespec (wait forever). */
4189         if (uap->uaddr2 == NULL) {
4190                 error = do_rw_wrlock(td, uap->obj, 0);
4191         } else {
4192                 error = umtx_copyin_umtx_time32(uap->uaddr2,
4193                     (size_t)uap->uaddr1, &timeout);
4194                 if (error != 0)
4195                         return (error);
4196                 error = do_rw_wrlock(td, uap->obj, &timeout);
4197         }
4198         return (error);
4199 }
4200
4201 static int
4202 __umtx_op_wait_uint_private_compat32(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
4203 {
4204         struct _umtx_time *tm_p, timeout;
4205         int error;
4206
4207         if (uap->uaddr2 == NULL)
4208                 tm_p = NULL;
4209         else {
4210                 error = umtx_copyin_umtx_time32(
4211                     uap->uaddr2, (size_t)uap->uaddr1,&timeout);
4212                 if (error != 0)
4213                         return (error);
4214                 tm_p = &timeout;
4215         }
4216         return (do_wait(td, uap->obj, uap->val, tm_p, 1, 1));
4217 }
4218
4219 #if defined(COMPAT_FREEBSD9) || defined(COMPAT_FREEBSD10)
4220 static int
4221 __umtx_op_sem_wait_compat32(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
4222 {
4223         struct _umtx_time *tm_p, timeout;
4224         int error;
4225
4226         /* Allow a null timespec (wait forever). */
4227         if (uap->uaddr2 == NULL)
4228                 tm_p = NULL;
4229         else {
4230                 error = umtx_copyin_umtx_time32(uap->uaddr2,
4231                     (size_t)uap->uaddr1, &timeout);
4232                 if (error != 0)
4233                         return (error);
4234                 tm_p = &timeout;
4235         }
4236         return (do_sem_wait(td, uap->obj, tm_p));
4237 }
4238 #endif
4239
4240 static int
4241 __umtx_op_sem2_wait_compat32(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
4242 {
4243         struct _umtx_time *tm_p, timeout;
4244         size_t uasize;
4245         int error;
4246
4247         /* Allow a null timespec (wait forever). */
4248         if (uap->uaddr2 == NULL) {
4249                 uasize = 0;
4250                 tm_p = NULL;
4251         } else {
4252                 uasize = (size_t)uap->uaddr1;
4253                 error = umtx_copyin_umtx_time32(uap->uaddr2, uasize, &timeout);
4254                 if (error != 0)
4255                         return (error);
4256                 tm_p = &timeout;
4257         }
4258         error = do_sem2_wait(td, uap->obj, tm_p);
4259         if (error == EINTR && uap->uaddr2 != NULL &&
4260             (timeout._flags & UMTX_ABSTIME) == 0 &&
4261             uasize >= sizeof(struct umtx_time32) + sizeof(struct timespec32)) {
4262                 struct timespec32 remain32 = {
4263                         .tv_sec = timeout._timeout.tv_sec,
4264                         .tv_nsec = timeout._timeout.tv_nsec
4265                 };
4266                 error = copyout(&remain32,
4267                     (struct umtx_time32 *)uap->uaddr2 + 1,
4268                     sizeof(struct timespec32));
4269                 if (error == 0) {
4270                         error = EINTR;
4271                 }
4272         }
4273
4274         return (error);
4275 }
4276
4277 static int
4278 __umtx_op_nwake_private32(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
4279 {
4280         uint32_t uaddrs[BATCH_SIZE], **upp;
4281         int count, error, i, pos, tocopy;
4282
4283         upp = (uint32_t **)uap->obj;
4284         error = 0;
4285         for (count = uap->val, pos = 0; count > 0; count -= tocopy,
4286             pos += tocopy) {
4287                 tocopy = MIN(count, BATCH_SIZE);
4288                 error = copyin(upp + pos, uaddrs, tocopy * sizeof(uint32_t));
4289                 if (error != 0)
4290                         break;
4291                 for (i = 0; i < tocopy; ++i)
4292                         kern_umtx_wake(td, (void *)(intptr_t)uaddrs[i],
4293                             INT_MAX, 1);
4294                 maybe_yield();
4295         }
4296         return (error);
4297 }
4298
4299 struct umtx_robust_lists_params_compat32 {
4300         uint32_t        robust_list_offset;
4301         uint32_t        robust_priv_list_offset;
4302         uint32_t        robust_inact_offset;
4303 };
4304
4305 static int
4306 __umtx_op_robust_lists_compat32(struct thread *td, struct _umtx_op_args *uap)
4307 {
4308         struct umtx_robust_lists_params rb;
4309         struct umtx_robust_lists_params_compat32 rb32;
4310         int error;
4311
4312         if (uap->val > sizeof(rb32))
4313                 return (EINVAL);
4314         bzero(&rb, sizeof(rb));
4315         bzero(&rb32, sizeof(rb32));
4316         error = copyin(uap->uaddr1, &rb32, uap->val);
4317         if (error != 0)
4318                 return (error);
4319         rb.robust_list_offset = rb32.robust_list_offset;
4320         rb.robust_priv_list_offset = rb32.robust_priv_list_offset;
4321         rb.robust_inact_offset = rb32.robust_inact_offset;
4322         return (umtx_robust_lists(td, &rb));
4323 }
4324
4325 static const _umtx_op_func op_table_compat32[] = {
4326         [UMTX_OP_RESERVED0]     = __umtx_op_unimpl,
4327         [UMTX_OP_RESERVED1]     = __umtx_op_unimpl,
4328         [UMTX_OP_WAIT]          = __umtx_op_wait_compat32,
4329         [UMTX_OP_WAKE]          = __umtx_op_wake,
4330         [UMTX_OP_MUTEX_TRYLOCK] = __umtx_op_trylock_umutex,
4331         [UMTX_OP_MUTEX_LOCK]    = __umtx_op_lock_umutex_compat32,
4332         [UMTX_OP_MUTEX_UNLOCK]  = __umtx_op_unlock_umutex,
4333         [UMTX_OP_SET_CEILING]   = __umtx_op_set_ceiling,
4334         [UMTX_OP_CV_WAIT]       = __umtx_op_cv_wait_compat32,
4335         [UMTX_OP_CV_SIGNAL]     = __umtx_op_cv_signal,
4336         [UMTX_OP_CV_BROADCAST]  = __umtx_op_cv_broadcast,
4337         [UMTX_OP_WAIT_UINT]     = __umtx_op_wait_compat32,
4338         [UMTX_OP_RW_RDLOCK]     = __umtx_op_rw_rdlock_compat32,
4339         [UMTX_OP_RW_WRLOCK]     = __umtx_op_rw_wrlock_compat32,
4340         [UMTX_OP_RW_UNLOCK]     = __umtx_op_rw_unlock,
4341         [UMTX_OP_WAIT_UINT_PRIVATE] = __umtx_op_wait_uint_private_compat32,
4342         [UMTX_OP_WAKE_PRIVATE]  = __umtx_op_wake_private,
4343         [UMTX_OP_MUTEX_WAIT]    = __umtx_op_wait_umutex_compat32,
4344         [UMTX_OP_MUTEX_WAKE]    = __umtx_op_wake_umutex,
4345 #if defined(COMPAT_FREEBSD9) || defined(COMPAT_FREEBSD10)
4346         [UMTX_OP_SEM_WAIT]      = __umtx_op_sem_wait_compat32,
4347         [UMTX_OP_SEM_WAKE]      = __umtx_op_sem_wake,
4348 #else
4349         [UMTX_OP_SEM_WAIT]      = __umtx_op_unimpl,
4350         [UMTX_OP_SEM_WAKE]      = __umtx_op_unimpl,
4351 #endif
4352         [UMTX_OP_NWAKE_PRIVATE] = __umtx_op_nwake_private32,
4353         [UMTX_OP_MUTEX_WAKE2]   = __umtx_op_wake2_umutex,
4354         [UMTX_OP_SEM2_WAIT]     = __umtx_op_sem2_wait_compat32,
4355         [UMTX_OP_SEM2_WAKE]     = __umtx_op_sem2_wake,
4356         [UMTX_OP_SHM]           = __umtx_op_shm,
4357         [UMTX_OP_ROBUST_LISTS]  = __umtx_op_robust_lists_compat32,
4358 };
4359
4360 int
4361 freebsd32__umtx_op(struct thread *td, struct freebsd32__umtx_op_args *uap)
4362 {
4363
4364         if ((unsigned)uap->op < nitems(op_table_compat32)) {
4365                 return (*op_table_compat32[uap->op])(td,
4366                     (struct _umtx_op_args *)uap);
4367         }
4368         return (EINVAL);
4369 }
4370 #endif
4371
4372 void
4373 umtx_thread_init(struct thread *td)
4374 {
4375
4376         td->td_umtxq = umtxq_alloc();
4377         td->td_umtxq->uq_thread = td;
4378 }
4379
4380 void
4381 umtx_thread_fini(struct thread *td)
4382 {
4383
4384         umtxq_free(td->td_umtxq);
4385 }
4386
4387 /*
4388  * It will be called when new thread is created, e.g fork().
4389  */
4390 void
4391 umtx_thread_alloc(struct thread *td)
4392 {
4393         struct umtx_q *uq;
4394
4395         uq = td->td_umtxq;
4396         uq->uq_inherited_pri = PRI_MAX;
4397
4398         KASSERT(uq->uq_flags == 0, ("uq_flags != 0"));
4399         KASSERT(uq->uq_thread == td, ("uq_thread != td"));
4400         KASSERT(uq->uq_pi_blocked == NULL, ("uq_pi_blocked != NULL"));
4401         KASSERT(TAILQ_EMPTY(&uq->uq_pi_contested), ("uq_pi_contested is not empty"));
4402 }
4403
4404 /*
4405  * exec() hook.
4406  *
4407  * Clear robust lists for all process' threads, not delaying the
4408  * cleanup to thread_exit hook, since the relevant address space is
4409  * destroyed right now.
4410  */
4411 static void
4412 umtx_exec_hook(void *arg __unused, struct proc *p,
4413     struct image_params *imgp __unused)
4414 {
4415         struct thread *td;
4416
4417         KASSERT(p == curproc, ("need curproc"));
4418         PROC_LOCK(p);
4419         KASSERT((p->p_flag & P_HADTHREADS) == 0 ||
4420             (p->p_flag & P_STOPPED_SINGLE) != 0,
4421             ("curproc must be single-threaded"));
4422         FOREACH_THREAD_IN_PROC(p, td) {
4423                 KASSERT(td == curthread ||
4424                     ((td->td_flags & TDF_BOUNDARY) != 0 && TD_IS_SUSPENDED(td)),
4425                     ("running thread %p %p", p, td));
4426                 PROC_UNLOCK(p);
4427                 umtx_thread_cleanup(td);
4428                 PROC_LOCK(p);
4429                 td->td_rb_list = td->td_rbp_list = td->td_rb_inact = 0;
4430         }
4431         PROC_UNLOCK(p);
4432 }
4433
4434 /*
4435  * thread_exit() hook.
4436  */
4437 void
4438 umtx_thread_exit(struct thread *td)
4439 {
4440
4441         umtx_thread_cleanup(td);
4442 }
4443
4444 static int
4445 umtx_read_uptr(struct thread *td, uintptr_t ptr, uintptr_t *res)
4446 {
4447         u_long res1;
4448 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
4449         uint32_t res32;
4450 #endif
4451         int error;
4452
4453 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
4454         if (SV_PROC_FLAG(td->td_proc, SV_ILP32)) {
4455                 error = fueword32((void *)ptr, &res32);
4456                 if (error == 0)
4457                         res1 = res32;
4458         } else
4459 #endif
4460         {
4461                 error = fueword((void *)ptr, &res1);
4462         }
4463         if (error == 0)
4464                 *res = res1;
4465         else
4466                 error = EFAULT;
4467         return (error);
4468 }
4469
4470 static void
4471 umtx_read_rb_list(struct thread *td, struct umutex *m, uintptr_t *rb_list)
4472 {
4473 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
4474         struct umutex32 m32;
4475
4476         if (SV_PROC_FLAG(td->td_proc, SV_ILP32)) {
4477                 memcpy(&m32, m, sizeof(m32));
4478                 *rb_list = m32.m_rb_lnk;
4479         } else
4480 #endif
4481                 *rb_list = m->m_rb_lnk;
4482 }
4483
4484 static int
4485 umtx_handle_rb(struct thread *td, uintptr_t rbp, uintptr_t *rb_list, bool inact)
4486 {
4487         struct umutex m;
4488         int error;
4489
4490         KASSERT(td->td_proc == curproc, ("need current vmspace"));
4491         error = copyin((void *)rbp, &m, sizeof(m));
4492         if (error != 0)
4493                 return (error);
4494         if (rb_list != NULL)
4495                 umtx_read_rb_list(td, &m, rb_list);
4496         if ((m.m_flags & UMUTEX_ROBUST) == 0)
4497                 return (EINVAL);
4498         if ((m.m_owner & ~UMUTEX_CONTESTED) != td->td_tid)
4499                 /* inact is cleared after unlock, allow the inconsistency */
4500                 return (inact ? 0 : EINVAL);
4501         return (do_unlock_umutex(td, (struct umutex *)rbp, true));
4502 }
4503
4504 static void
4505 umtx_cleanup_rb_list(struct thread *td, uintptr_t rb_list, uintptr_t *rb_inact,
4506     const char *name)
4507 {
4508         int error, i;
4509         uintptr_t rbp;
4510         bool inact;
4511
4512         if (rb_list == 0)
4513                 return;
4514         error = umtx_read_uptr(td, rb_list, &rbp);
4515         for (i = 0; error == 0 && rbp != 0 && i < umtx_max_rb; i++) {
4516                 if (rbp == *rb_inact) {
4517                         inact = true;
4518                         *rb_inact = 0;
4519                 } else
4520                         inact = false;
4521                 error = umtx_handle_rb(td, rbp, &rbp, inact);
4522         }
4523         if (i == umtx_max_rb && umtx_verbose_rb) {
4524                 uprintf("comm %s pid %d: reached umtx %smax rb %d\n",
4525                     td->td_proc->p_comm, td->td_proc->p_pid, name, umtx_max_rb);
4526         }
4527         if (error != 0 && umtx_verbose_rb) {
4528                 uprintf("comm %s pid %d: handling %srb error %d\n",
4529                     td->td_proc->p_comm, td->td_proc->p_pid, name, error);
4530         }
4531 }
4532
4533 /*
4534  * Clean up umtx data.
4535  */
4536 static void
4537 umtx_thread_cleanup(struct thread *td)
4538 {
4539         struct umtx_q *uq;
4540         struct umtx_pi *pi;
4541         uintptr_t rb_inact;
4542
4543         /*
4544          * Disown pi mutexes.
4545          */
4546         uq = td->td_umtxq;
4547         if (uq != NULL) {
4548                 mtx_lock(&umtx_lock);
4549                 uq->uq_inherited_pri = PRI_MAX;
4550                 while ((pi = TAILQ_FIRST(&uq->uq_pi_contested)) != NULL) {
4551                         pi->pi_owner = NULL;
4552                         TAILQ_REMOVE(&uq->uq_pi_contested, pi, pi_link);
4553                 }
4554                 mtx_unlock(&umtx_lock);
4555                 thread_lock(td);
4556                 sched_lend_user_prio(td, PRI_MAX);
4557                 thread_unlock(td);
4558         }
4559
4560         /*
4561          * Handle terminated robust mutexes.  Must be done after
4562          * robust pi disown, otherwise unlock could see unowned
4563          * entries.
4564          */
4565         rb_inact = td->td_rb_inact;
4566         if (rb_inact != 0)
4567                 (void)umtx_read_uptr(td, rb_inact, &rb_inact);
4568         umtx_cleanup_rb_list(td, td->td_rb_list, &rb_inact, "");
4569         umtx_cleanup_rb_list(td, td->td_rbp_list, &rb_inact, "priv ");
4570         if (rb_inact != 0)
4571                 (void)umtx_handle_rb(td, rb_inact, NULL, true);
4572 }