sys/arm/include/atomic.h

   1 /* $NetBSD: atomic.h,v 1.1 2002/10/19 12:22:34 bsh Exp $ */
   2
   3 /*-
   4  * Copyright (C) 2003-2004 Olivier Houchard
   5  * Copyright (C) 1994-1997 Mark Brinicombe
   6  * Copyright (C) 1994 Brini
   7  * All rights reserved.
   8  *
   9  * This code is derived from software written for Brini by Mark Brinicombe
  10  *
  11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  12  * modification, are permitted provided that the following conditions
  13  * are met:
  14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  19  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  20  *    must display the following acknowledgement:
  21  *      This product includes software developed by Brini.
  22  * 4. The name of Brini may not be used to endorse or promote products
  23  *    derived from this software without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY BRINI ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  26  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  27  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  28  * IN NO EVENT SHALL BRINI BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  29  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
  30  * PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS;
  31  * OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY,
  32  * WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR
  33  * OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF
  34  * ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  35  *
  36  * $FreeBSD$
  37  */
  38
  39 #ifndef _MACHINE_ATOMIC_H_
  40 #define _MACHINE_ATOMIC_H_
  41
  42
  43
  44 #ifndef _LOCORE
  45
  46 #include <sys/types.h>
  47
  48 #ifndef I32_bit
  49 #define I32_bit (1 << 7)        /* IRQ disable */
  50 #endif
  51 #ifndef F32_bit
  52 #define F32_bit (1 << 6)        /* FIQ disable */
  53 #endif
  54
  55 #define __with_interrupts_disabled(expr) \
  56         do {                                            \
  57                 u_int cpsr_save, tmp;                   \
  58                                                         \
  59                 __asm __volatile(                       \
  60                         "mrs  %0, cpsr;"                \
  61                         "orr  %1, %0, %2;"              \
  62                         "msr  cpsr_all, %1;"            \
  63                         : "=r" (cpsr_save), "=r" (tmp)  \
  64                         : "I" (I32_bit)         \
  65                         : "cc" );               \
  66                 (expr);                         \
  67                  __asm __volatile(              \
  68                         "msr  cpsr_all, %0"     \
  69                         : /* no output */       \
  70                         : "r" (cpsr_save)       \
  71                         : "cc" );               \
  72         } while(0)
  73
  74 #define ARM_RAS_START   0xe0000004
  75 #define ARM_RAS_END     0xe0000008
  76
  77 static __inline uint32_t
  78 __swp(uint32_t val, volatile uint32_t *ptr)
  79 {
  80         __asm __volatile("swp   %0, %1, [%2]"
  81             : "=&r" (val) : "r" (val) , "r" (ptr) : "memory");
  82         return (val);
  83 }
  84
  85
  86 #ifdef _KERNEL
  87 static __inline void
  88 atomic_set_32(volatile uint32_t *address, uint32_t setmask)
  89 {
  90         __with_interrupts_disabled(*address |= setmask);
  91 }
  92
  93 static __inline void
  94 atomic_clear_32(volatile uint32_t *address, uint32_t clearmask)
  95 {
  96         __with_interrupts_disabled(*address &= ~clearmask);
  97 }
  98
  99 static __inline u_int32_t
 100 atomic_cmpset_32(volatile u_int32_t *p, volatile u_int32_t cmpval, volatile u_int32_t newval)
 101 {
 102         int ret;
 103
 104         __with_interrupts_disabled(
 105          {
 106                 if (*p == cmpval) {
 107                         *p = newval;
 108                         ret = 1;
 109                 } else {
 110                         ret = 0;
 111                 }
 112         });
 113         return (ret);
 114 }
 115
 116 static __inline void
 117 atomic_add_32(volatile u_int32_t *p, u_int32_t val)
 118 {
 119         __with_interrupts_disabled(*p += val);
 120 }
 121
 122 static __inline void
 123 atomic_subtract_32(volatile u_int32_t *p, u_int32_t val)
 124 {
 125         __with_interrupts_disabled(*p -= val);
 126 }
 127
 128 #else /* !_KERNEL */
 129
 130 static __inline u_int32_t
 131 atomic_cmpset_32(volatile u_int32_t *p, volatile u_int32_t cmpval, volatile u_int32_t newval)
 132 {
 133         register int done, ras_start;
 134
 135         __asm __volatile("1:\n"
 136             "mov        %0, #0xe0000008\n"
 137             "adr        %1, 2f\n"
 138             "str        %1, [%0]\n"
 139             "adr        %1, 1b\n"
 140             "mov        %0, #0xe0000004\n"
 141             "str        %1, [%0]\n"
 142             "ldr        %1, [%2]\n"
 143             "cmp        %1, %3\n"
 144             "streq      %4, [%2]\n"
 145             "2:\n"
 146             "mov        %1, #0\n"
 147             "str        %1, [%0]\n"
 148             "moveq      %1, #1\n"
 149             "movne      %1, #0\n"
 150             : "=r" (ras_start), "=r" (done)
 151             ,"+r" (p), "+r" (cmpval), "+r" (newval));
 152         return (done);
 153 }
 154
 155 static __inline void
 156 atomic_add_32(volatile u_int32_t *p, u_int32_t val)
 157 {
 158         int ras_start, start;
 159
 160         __asm __volatile("1:\n"
 161             "mov        %0, #0xe0000008\n"
 162             "adr        %1, 2f\n"
 163             "str        %1, [%0]\n"
 164             "adr        %1, 1b\n"
 165             "mov        %0, #0xe0000004\n"
 166             "str        %1, [%0]\n"
 167             "ldr        %1, [%2]\n"
 168             "add        %1, %1, %3\n"
 169             "str        %1, [%2]\n"
 170             "2:\n"
 171             "mov        %1, #0\n"
 172             "str        %1, [%0]\n"
 173             : "=r" (ras_start), "=r" (start), "+r" (p), "+r" (val));
 174 }
 175
 176 static __inline void
 177 atomic_subtract_32(volatile u_int32_t *p, u_int32_t val)
 178 {
 179         int ras_start, start;
 180
 181         __asm __volatile("1:\n"
 182             "mov        %0, #0xe0000008\n"
 183             "adr        %1, 2f\n"
 184             "str        %1, [%0]\n"
 185             "adr        %1, 1b\n"
 186             "mov        %0, #0xe0000004\n"
 187             "str        %1, [%0]\n"
 188             "ldr        %1, [%2]\n"
 189             "sub        %1, %1, %3\n"
 190             "str        %1, [%2]\n"
 191             "2:\n"
 192             "mov        %1, #0\n"
 193             "str        %1, [%0]\n"
 194
 195             : "=r" (ras_start), "=r" (start), "+r" (p), "+r" (val));
 196 }
 197
 198 static __inline void
 199 atomic_set_32(volatile uint32_t *address, uint32_t setmask)
 200 {
 201         int ras_start, start;
 202
 203         __asm __volatile("1:\n"
 204             "mov        %0, #0xe0000008\n"
 205             "adr        %1, 2f\n"
 206             "str        %1, [%0]\n"
 207             "adr        %1, 1b\n"
 208             "mov        %0, #0xe0000004\n"
 209             "str        %1, [%0]\n"
 210             "ldr        %1, [%2]\n"
 211             "orr        %1, %1, %3\n"
 212             "str        %1, [%2]\n"
 213             "2:\n"
 214             "mov        %1, #0\n"
 215             "str        %1, [%0]\n"
 216
 217             : "=r" (ras_start), "=r" (start), "+r" (address), "+r" (setmask));
 218 }
 219
 220 static __inline void
 221 atomic_clear_32(volatile uint32_t *address, uint32_t clearmask)
 222 {
 223         int ras_start, start;
 224
 225         __asm __volatile("1:\n"
 226             "mov        %0, #0xe0000008\n"
 227             "adr        %1, 2f\n"
 228             "str        %1, [%0]\n"
 229             "adr        %1, 1b\n"
 230             "mov        %0, #0xe0000004\n"
 231             "str        %1, [%0]\n"
 232             "ldr        %1, [%2]\n"
 233             "bic        %1, %1, %3\n"
 234             "str        %1, [%2]\n"
 235             "2:\n"
 236             "mov        %1, #0\n"
 237             "str        %1, [%0]\n"
 238             : "=r" (ras_start), "=r" (start), "+r" (address), "+r" (clearmask));
 239
 240 }
 241 #endif /* _KERNEL */
 242
 243 static __inline int
 244 atomic_load_32(volatile uint32_t *v)
 245 {
 246
 247         return (*v);
 248 }
 249
 250 static __inline void
 251 atomic_store_32(volatile uint32_t *dst, uint32_t src)
 252 {
 253         *dst = src;
 254 }
 255
 256 static __inline uint32_t
 257 atomic_readandclear_32(volatile u_int32_t *p)
 258 {
 259
 260         return (__swp(0, p));
 261 }
 262
 263 #undef __with_interrupts_disabled
 264
 265 #endif /* _LOCORE */
 266
 267
 268 #define atomic_set_rel_int              atomic_set_32
 269 #define atomic_set_int                  atomic_set_32
 270 #define atomic_readandclear_int         atomic_readandclear_32
 271 #define atomic_clear_int                atomic_clear_32
 272 #define atomic_subtract_int             atomic_subtract_32
 273 #define atomic_subtract_rel_int         atomic_subtract_32
 274 #define atomic_subtract_acq_int         atomic_subtract_32
 275 #define atomic_add_int                  atomic_add_32
 276 #define atomic_add_rel_int              atomic_add_32
 277 #define atomic_add_acq_int              atomic_add_32
 278 #define atomic_cmpset_int               atomic_cmpset_32
 279 #define atomic_cmpset_rel_int           atomic_cmpset_32
 280 #define atomic_cmpset_rel_ptr           atomic_cmpset_ptr
 281 #define atomic_cmpset_acq_int           atomic_cmpset_32
 282 #define atomic_cmpset_acq_ptr           atomic_cmpset_ptr
 283 #define atomic_store_rel_ptr            atomic_store_ptr
 284 #define atomic_store_rel_int            atomic_store_32
 285 #define atomic_cmpset_rel_32            atomic_cmpset_32
 286 #define atomic_smpset_rel_ptr           atomic_cmpset_ptr
 287 #define atomic_load_acq_int             atomic_load_32
 288 #define atomic_clear_ptr(ptr, bit)      atomic_clear_32( \
 289     (volatile uint32_t *)ptr, (uint32_t)bit)
 290 #define atomic_store_ptr(ptr, bit)      atomic_store_32( \
 291     (volatile uint32_t *)ptr, (uint32_t)bit)
 292 #define atomic_cmpset_ptr(dst, exp, s)  atomic_cmpset_32( \
 293     (volatile uint32_t *)dst, (uint32_t)exp, (uint32_t)s)
 294 #define atomic_set_ptr(ptr, src)        atomic_set_32( \
 295     (volatile uint32_t *)ptr,  (uint32_t)src)
 296
 297 #endif /* _MACHINE_ATOMIC_H_ */