sys/i386/include/atomic.h

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1998 Doug Rabson
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  * $FreeBSD$
  27  */
  28 #ifndef _MACHINE_ATOMIC_H_
  29 #define _MACHINE_ATOMIC_H_
  30
  31 #ifndef _SYS_CDEFS_H_
  32 #error this file needs sys/cdefs.h as a prerequisite
  33 #endif
  34
  35 #ifdef _KERNEL
  36 #include <machine/md_var.h>
  37 #include <machine/specialreg.h>
  38 #endif
  39
  40 #ifndef __OFFSETOF_MONITORBUF
  41 /*
  42  * __OFFSETOF_MONITORBUF == __pcpu_offset(pc_monitorbuf).
  43  *
  44  * The open-coded number is used instead of the symbolic expression to
  45  * avoid a dependency on sys/pcpu.h in machine/atomic.h consumers.
  46  * An assertion in i386/vm_machdep.c ensures that the value is correct.
  47  */
  48 #define __OFFSETOF_MONITORBUF   0x80
  49
  50 static __inline void
  51 __mbk(void)
  52 {
  53
  54         __asm __volatile("lock; addl $0,%%fs:%0"
  55             : "+m" (*(u_int *)__OFFSETOF_MONITORBUF) : : "memory", "cc");
  56 }
  57
  58 static __inline void
  59 __mbu(void)
  60 {
  61
  62         __asm __volatile("lock; addl $0,(%%esp)" : : : "memory", "cc");
  63 }
  64 #endif
  65
  66 /*
  67  * Various simple operations on memory, each of which is atomic in the
  68  * presence of interrupts and multiple processors.
  69  *
  70  * atomic_set_char(P, V)        (*(u_char *)(P) |= (V))
  71  * atomic_clear_char(P, V)      (*(u_char *)(P) &= ~(V))
  72  * atomic_add_char(P, V)        (*(u_char *)(P) += (V))
  73  * atomic_subtract_char(P, V)   (*(u_char *)(P) -= (V))
  74  *
  75  * atomic_set_short(P, V)       (*(u_short *)(P) |= (V))
  76  * atomic_clear_short(P, V)     (*(u_short *)(P) &= ~(V))
  77  * atomic_add_short(P, V)       (*(u_short *)(P) += (V))
  78  * atomic_subtract_short(P, V)  (*(u_short *)(P) -= (V))
  79  *
  80  * atomic_set_int(P, V)         (*(u_int *)(P) |= (V))
  81  * atomic_clear_int(P, V)       (*(u_int *)(P) &= ~(V))
  82  * atomic_add_int(P, V)         (*(u_int *)(P) += (V))
  83  * atomic_subtract_int(P, V)    (*(u_int *)(P) -= (V))
  84  * atomic_swap_int(P, V)        (return (*(u_int *)(P)); *(u_int *)(P) = (V);)
  85  * atomic_readandclear_int(P)   (return (*(u_int *)(P)); *(u_int *)(P) = 0;)
  86  *
  87  * atomic_set_long(P, V)        (*(u_long *)(P) |= (V))
  88  * atomic_clear_long(P, V)      (*(u_long *)(P) &= ~(V))
  89  * atomic_add_long(P, V)        (*(u_long *)(P) += (V))
  90  * atomic_subtract_long(P, V)   (*(u_long *)(P) -= (V))
  91  * atomic_swap_long(P, V)       (return (*(u_long *)(P)); *(u_long *)(P) = (V);)
  92  * atomic_readandclear_long(P)  (return (*(u_long *)(P)); *(u_long *)(P) = 0;)
  93  */
  94
  95 /*
  96  * The above functions are expanded inline in the statically-linked
  97  * kernel.  Lock prefixes are generated if an SMP kernel is being
  98  * built.
  99  *
 100  * Kernel modules call real functions which are built into the kernel.
 101  * This allows kernel modules to be portable between UP and SMP systems.
 102  */
 103 #if defined(KLD_MODULE) || !defined(__GNUCLIKE_ASM)
 104 #define ATOMIC_ASM(NAME, TYPE, OP, CONS, V)                     \
 105 void atomic_##NAME##_##TYPE(volatile u_##TYPE *p, u_##TYPE v);  \
 106 void atomic_##NAME##_barr_##TYPE(volatile u_##TYPE *p, u_##TYPE v)
 107
 108 int     atomic_cmpset_char(volatile u_char *dst, u_char expect, u_char src);
 109 int     atomic_cmpset_short(volatile u_short *dst, u_short expect, u_short src);
 110 int     atomic_cmpset_int(volatile u_int *dst, u_int expect, u_int src);
 111 int     atomic_fcmpset_char(volatile u_char *dst, u_char *expect, u_char src);
 112 int     atomic_fcmpset_short(volatile u_short *dst, u_short *expect,
 113             u_short src);
 114 int     atomic_fcmpset_int(volatile u_int *dst, u_int *expect, u_int src);
 115 u_int   atomic_fetchadd_int(volatile u_int *p, u_int v);
 116 int     atomic_testandset_int(volatile u_int *p, u_int v);
 117 int     atomic_testandclear_int(volatile u_int *p, u_int v);
 118 void    atomic_thread_fence_acq(void);
 119 void    atomic_thread_fence_acq_rel(void);
 120 void    atomic_thread_fence_rel(void);
 121 void    atomic_thread_fence_seq_cst(void);
 122
 123 #define ATOMIC_LOAD(TYPE)                                       \
 124 u_##TYPE        atomic_load_acq_##TYPE(volatile u_##TYPE *p)
 125 #define ATOMIC_STORE(TYPE)                                      \
 126 void            atomic_store_rel_##TYPE(volatile u_##TYPE *p, u_##TYPE v)
 127
 128 int             atomic_cmpset_64(volatile uint64_t *, uint64_t, uint64_t);
 129 uint64_t        atomic_load_acq_64(volatile uint64_t *);
 130 void            atomic_store_rel_64(volatile uint64_t *, uint64_t);
 131 uint64_t        atomic_swap_64(volatile uint64_t *, uint64_t);
 132
 133 #else /* !KLD_MODULE && __GNUCLIKE_ASM */
 134
 135 /*
 136  * For userland, always use lock prefixes so that the binaries will run
 137  * on both SMP and !SMP systems.
 138  */
 139 #if defined(SMP) || !defined(_KERNEL)
 140 #define MPLOCKED        "lock ; "
 141 #else
 142 #define MPLOCKED
 143 #endif
 144
 145 /*
 146  * The assembly is volatilized to avoid code chunk removal by the compiler.
 147  * GCC aggressively reorders operations and memory clobbering is necessary
 148  * in order to avoid that for memory barriers.
 149  */
 150 #define ATOMIC_ASM(NAME, TYPE, OP, CONS, V)             \
 151 static __inline void                                    \
 152 atomic_##NAME##_##TYPE(volatile u_##TYPE *p, u_##TYPE v)\
 153 {                                                       \
 154         __asm __volatile(MPLOCKED OP                    \
 155         : "+m" (*p)                                     \
 156         : CONS (V)                                      \
 157         : "cc");                                        \
 158 }                                                       \
 159                                                         \
 160 static __inline void                                    \
 161 atomic_##NAME##_barr_##TYPE(volatile u_##TYPE *p, u_##TYPE v)\
 162 {                                                       \
 163         __asm __volatile(MPLOCKED OP                    \
 164         : "+m" (*p)                                     \
 165         : CONS (V)                                      \
 166         : "memory", "cc");                              \
 167 }                                                       \
 168 struct __hack
 169
 170 /*
 171  * Atomic compare and set, used by the mutex functions.
 172  *
 173  * cmpset:
 174  *      if (*dst == expect)
 175  *              *dst = src
 176  *
 177  * fcmpset:
 178  *      if (*dst == *expect)
 179  *              *dst = src
 180  *      else
 181  *              *expect = *dst
 182  *
 183  * Returns 0 on failure, non-zero on success.
 184  */
 185 #define ATOMIC_CMPSET(TYPE, CONS)                       \
 186 static __inline int                                     \
 187 atomic_cmpset_##TYPE(volatile u_##TYPE *dst, u_##TYPE expect, u_##TYPE src) \
 188 {                                                       \
 189         u_char res;                                     \
 190                                                         \
 191         __asm __volatile(                               \
 192         "       " MPLOCKED "            "               \
 193         "       cmpxchg %3,%1 ;         "               \
 194         "       sete    %0 ;            "               \
 195         "# atomic_cmpset_" #TYPE "      "               \
 196         : "=q" (res),                   /* 0 */         \
 197           "+m" (*dst),                  /* 1 */         \
 198           "+a" (expect)                 /* 2 */         \
 199         : CONS (src)                    /* 3 */         \
 200         : "memory", "cc");                              \
 201         return (res);                                   \
 202 }                                                       \
 203                                                         \
 204 static __inline int                                     \
 205 atomic_fcmpset_##TYPE(volatile u_##TYPE *dst, u_##TYPE *expect, u_##TYPE src) \
 206 {                                                       \
 207         u_char res;                                     \
 208                                                         \
 209         __asm __volatile(                               \
 210         "       " MPLOCKED "            "               \
 211         "       cmpxchg %3,%1 ;         "               \
 212         "       sete    %0 ;            "               \
 213         "# atomic_fcmpset_" #TYPE "     "               \
 214         : "=q" (res),                   /* 0 */         \
 215           "+m" (*dst),                  /* 1 */         \
 216           "+a" (*expect)                /* 2 */         \
 217         : CONS (src)                    /* 3 */         \
 218         : "memory", "cc");                              \
 219         return (res);                                   \
 220 }
 221
 222 ATOMIC_CMPSET(char, "q");
 223 ATOMIC_CMPSET(short, "r");
 224 ATOMIC_CMPSET(int, "r");
 225
 226 /*
 227  * Atomically add the value of v to the integer pointed to by p and return
 228  * the previous value of *p.
 229  */
 230 static __inline u_int
 231 atomic_fetchadd_int(volatile u_int *p, u_int v)
 232 {
 233
 234         __asm __volatile(
 235         "       " MPLOCKED "            "
 236         "       xaddl   %0,%1 ;         "
 237         "# atomic_fetchadd_int"
 238         : "+r" (v),                     /* 0 */
 239           "+m" (*p)                     /* 1 */
 240         : : "cc");
 241         return (v);
 242 }
 243
 244 static __inline int
 245 atomic_testandset_int(volatile u_int *p, u_int v)
 246 {
 247         u_char res;
 248
 249         __asm __volatile(
 250         "       " MPLOCKED "            "
 251         "       btsl    %2,%1 ;         "
 252         "       setc    %0 ;            "
 253         "# atomic_testandset_int"
 254         : "=q" (res),                   /* 0 */
 255           "+m" (*p)                     /* 1 */
 256         : "Ir" (v & 0x1f)               /* 2 */
 257         : "cc");
 258         return (res);
 259 }
 260
 261 static __inline int
 262 atomic_testandclear_int(volatile u_int *p, u_int v)
 263 {
 264         u_char res;
 265
 266         __asm __volatile(
 267         "       " MPLOCKED "            "
 268         "       btrl    %2,%1 ;         "
 269         "       setc    %0 ;            "
 270         "# atomic_testandclear_int"
 271         : "=q" (res),                   /* 0 */
 272           "+m" (*p)                     /* 1 */
 273         : "Ir" (v & 0x1f)               /* 2 */
 274         : "cc");
 275         return (res);
 276 }
 277
 278 /*
 279  * We assume that a = b will do atomic loads and stores.  Due to the
 280  * IA32 memory model, a simple store guarantees release semantics.
 281  *
 282  * However, a load may pass a store if they are performed on distinct
 283  * addresses, so we need Store/Load barrier for sequentially
 284  * consistent fences in SMP kernels.  We use "lock addl $0,mem" for a
 285  * Store/Load barrier, as recommended by the AMD Software Optimization
 286  * Guide, and not mfence.  In the kernel, we use a private per-cpu
 287  * cache line for "mem", to avoid introducing false data
 288  * dependencies.  In user space, we use the word at the top of the
 289  * stack.
 290  *
 291  * For UP kernels, however, the memory of the single processor is
 292  * always consistent, so we only need to stop the compiler from
 293  * reordering accesses in a way that violates the semantics of acquire
 294  * and release.
 295  */
 296
 297 #if defined(_KERNEL)
 298 #if defined(SMP)
 299 #define __storeload_barrier()   __mbk()
 300 #else /* _KERNEL && UP */
 301 #define __storeload_barrier()   __compiler_membar()
 302 #endif /* SMP */
 303 #else /* !_KERNEL */
 304 #define __storeload_barrier()   __mbu()
 305 #endif /* _KERNEL*/
 306
 307 #define ATOMIC_LOAD(TYPE)                                       \
 308 static __inline u_##TYPE                                        \
 309 atomic_load_acq_##TYPE(volatile u_##TYPE *p)                    \
 310 {                                                               \
 311         u_##TYPE res;                                           \
 312                                                                 \
 313         res = *p;                                               \
 314         __compiler_membar();                                    \
 315         return (res);                                           \
 316 }                                                               \
 317 struct __hack
 318
 319 #define ATOMIC_STORE(TYPE)                                      \
 320 static __inline void                                            \
 321 atomic_store_rel_##TYPE(volatile u_##TYPE *p, u_##TYPE v)       \
 322 {                                                               \
 323                                                                 \
 324         __compiler_membar();                                    \
 325         *p = v;                                                 \
 326 }                                                               \
 327 struct __hack
 328
 329 static __inline void
 330 atomic_thread_fence_acq(void)
 331 {
 332
 333         __compiler_membar();
 334 }
 335
 336 static __inline void
 337 atomic_thread_fence_rel(void)
 338 {
 339
 340         __compiler_membar();
 341 }
 342
 343 static __inline void
 344 atomic_thread_fence_acq_rel(void)
 345 {
 346
 347         __compiler_membar();
 348 }
 349
 350 static __inline void
 351 atomic_thread_fence_seq_cst(void)
 352 {
 353
 354         __storeload_barrier();
 355 }
 356
 357 #ifdef _KERNEL
 358
 359 #ifdef WANT_FUNCTIONS
 360 int             atomic_cmpset_64_i386(volatile uint64_t *, uint64_t, uint64_t);
 361 int             atomic_cmpset_64_i586(volatile uint64_t *, uint64_t, uint64_t);
 362 uint64_t        atomic_load_acq_64_i386(volatile uint64_t *);
 363 uint64_t        atomic_load_acq_64_i586(volatile uint64_t *);
 364 void            atomic_store_rel_64_i386(volatile uint64_t *, uint64_t);
 365 void            atomic_store_rel_64_i586(volatile uint64_t *, uint64_t);
 366 uint64_t        atomic_swap_64_i386(volatile uint64_t *, uint64_t);
 367 uint64_t        atomic_swap_64_i586(volatile uint64_t *, uint64_t);
 368 #endif
 369
 370 /* I486 does not support SMP or CMPXCHG8B. */
 371 static __inline int
 372 atomic_cmpset_64_i386(volatile uint64_t *dst, uint64_t expect, uint64_t src)
 373 {
 374         volatile uint32_t *p;
 375         u_char res;
 376
 377         p = (volatile uint32_t *)dst;
 378         __asm __volatile(
 379         "       pushfl ;                "
 380         "       cli ;                   "
 381         "       xorl    %1,%%eax ;      "
 382         "       xorl    %2,%%edx ;      "
 383         "       orl     %%edx,%%eax ;   "
 384         "       jne     1f ;            "
 385         "       movl    %4,%1 ;         "
 386         "       movl    %5,%2 ;         "
 387         "1:                             "
 388         "       sete    %3 ;            "
 389         "       popfl"
 390         : "+A" (expect),                /* 0 */
 391           "+m" (*p),                    /* 1 */
 392           "+m" (*(p + 1)),              /* 2 */
 393           "=q" (res)                    /* 3 */
 394         : "r" ((uint32_t)src),          /* 4 */
 395           "r" ((uint32_t)(src >> 32))   /* 5 */
 396         : "memory", "cc");
 397         return (res);
 398 }
 399
 400 static __inline uint64_t
 401 atomic_load_acq_64_i386(volatile uint64_t *p)
 402 {
 403         volatile uint32_t *q;
 404         uint64_t res;
 405
 406         q = (volatile uint32_t *)p;
 407         __asm __volatile(
 408         "       pushfl ;                "
 409         "       cli ;                   "
 410         "       movl    %1,%%eax ;      "
 411         "       movl    %2,%%edx ;      "
 412         "       popfl"
 413         : "=&A" (res)                   /* 0 */
 414         : "m" (*q),                     /* 1 */
 415           "m" (*(q + 1))                /* 2 */
 416         : "memory");
 417         return (res);
 418 }
 419
 420 static __inline void
 421 atomic_store_rel_64_i386(volatile uint64_t *p, uint64_t v)
 422 {
 423         volatile uint32_t *q;
 424
 425         q = (volatile uint32_t *)p;
 426         __asm __volatile(
 427         "       pushfl ;                "
 428         "       cli ;                   "
 429         "       movl    %%eax,%0 ;      "
 430         "       movl    %%edx,%1 ;      "
 431         "       popfl"
 432         : "=m" (*q),                    /* 0 */
 433           "=m" (*(q + 1))               /* 1 */
 434         : "A" (v)                       /* 2 */
 435         : "memory");
 436 }
 437
 438 static __inline uint64_t
 439 atomic_swap_64_i386(volatile uint64_t *p, uint64_t v)
 440 {
 441         volatile uint32_t *q;
 442         uint64_t res;
 443
 444         q = (volatile uint32_t *)p;
 445         __asm __volatile(
 446         "       pushfl ;                "
 447         "       cli ;                   "
 448         "       movl    %1,%%eax ;      "
 449         "       movl    %2,%%edx ;      "
 450         "       movl    %4,%2 ;         "
 451         "       movl    %3,%1 ;         "
 452         "       popfl"
 453         : "=&A" (res),                  /* 0 */
 454           "+m" (*q),                    /* 1 */
 455           "+m" (*(q + 1))               /* 2 */
 456         : "r" ((uint32_t)v),            /* 3 */
 457           "r" ((uint32_t)(v >> 32)));   /* 4 */
 458         return (res);
 459 }
 460
 461 static __inline int
 462 atomic_cmpset_64_i586(volatile uint64_t *dst, uint64_t expect, uint64_t src)
 463 {
 464         u_char res;
 465
 466         __asm __volatile(
 467         "       " MPLOCKED "            "
 468         "       cmpxchg8b %1 ;          "
 469         "       sete    %0"
 470         : "=q" (res),                   /* 0 */
 471           "+m" (*dst),                  /* 1 */
 472           "+A" (expect)                 /* 2 */
 473         : "b" ((uint32_t)src),          /* 3 */
 474           "c" ((uint32_t)(src >> 32))   /* 4 */
 475         : "memory", "cc");
 476         return (res);
 477 }
 478
 479 static __inline uint64_t
 480 atomic_load_acq_64_i586(volatile uint64_t *p)
 481 {
 482         uint64_t res;
 483
 484         __asm __volatile(
 485         "       movl    %%ebx,%%eax ;   "
 486         "       movl    %%ecx,%%edx ;   "
 487         "       " MPLOCKED "            "
 488         "       cmpxchg8b %1"
 489         : "=&A" (res),                  /* 0 */
 490           "+m" (*p)                     /* 1 */
 491         : : "memory", "cc");
 492         return (res);
 493 }
 494
 495 static __inline void
 496 atomic_store_rel_64_i586(volatile uint64_t *p, uint64_t v)
 497 {
 498
 499         __asm __volatile(
 500         "       movl    %%eax,%%ebx ;   "
 501         "       movl    %%edx,%%ecx ;   "
 502         "1:                             "
 503         "       " MPLOCKED "            "
 504         "       cmpxchg8b %0 ;          "
 505         "       jne     1b"
 506         : "+m" (*p),                    /* 0 */
 507           "+A" (v)                      /* 1 */
 508         : : "ebx", "ecx", "memory", "cc");
 509 }
 510
 511 static __inline uint64_t
 512 atomic_swap_64_i586(volatile uint64_t *p, uint64_t v)
 513 {
 514
 515         __asm __volatile(
 516         "       movl    %%eax,%%ebx ;   "
 517         "       movl    %%edx,%%ecx ;   "
 518         "1:                             "
 519         "       " MPLOCKED "            "
 520         "       cmpxchg8b %0 ;          "
 521         "       jne     1b"
 522         : "+m" (*p),                    /* 0 */
 523           "+A" (v)                      /* 1 */
 524         : : "ebx", "ecx", "memory", "cc");
 525         return (v);
 526 }
 527
 528 static __inline int
 529 atomic_cmpset_64(volatile uint64_t *dst, uint64_t expect, uint64_t src)
 530 {
 531
 532         if ((cpu_feature & CPUID_CX8) == 0)
 533                 return (atomic_cmpset_64_i386(dst, expect, src));
 534         else
 535                 return (atomic_cmpset_64_i586(dst, expect, src));
 536 }
 537
 538 static __inline uint64_t
 539 atomic_load_acq_64(volatile uint64_t *p)
 540 {
 541
 542         if ((cpu_feature & CPUID_CX8) == 0)
 543                 return (atomic_load_acq_64_i386(p));
 544         else
 545                 return (atomic_load_acq_64_i586(p));
 546 }
 547
 548 static __inline void
 549 atomic_store_rel_64(volatile uint64_t *p, uint64_t v)
 550 {
 551
 552         if ((cpu_feature & CPUID_CX8) == 0)
 553                 atomic_store_rel_64_i386(p, v);
 554         else
 555                 atomic_store_rel_64_i586(p, v);
 556 }
 557
 558 static __inline uint64_t
 559 atomic_swap_64(volatile uint64_t *p, uint64_t v)
 560 {
 561
 562         if ((cpu_feature & CPUID_CX8) == 0)
 563                 return (atomic_swap_64_i386(p, v));
 564         else
 565                 return (atomic_swap_64_i586(p, v));
 566 }
 567
 568 #endif /* _KERNEL */
 569
 570 #endif /* KLD_MODULE || !__GNUCLIKE_ASM */
 571
 572 ATOMIC_ASM(set,      char,  "orb %b1,%0",  "iq",  v);
 573 ATOMIC_ASM(clear,    char,  "andb %b1,%0", "iq", ~v);
 574 ATOMIC_ASM(add,      char,  "addb %b1,%0", "iq",  v);
 575 ATOMIC_ASM(subtract, char,  "subb %b1,%0", "iq",  v);
 576
 577 ATOMIC_ASM(set,      short, "orw %w1,%0",  "ir",  v);
 578 ATOMIC_ASM(clear,    short, "andw %w1,%0", "ir", ~v);
 579 ATOMIC_ASM(add,      short, "addw %w1,%0", "ir",  v);
 580 ATOMIC_ASM(subtract, short, "subw %w1,%0", "ir",  v);
 581
 582 ATOMIC_ASM(set,      int,   "orl %1,%0",   "ir",  v);
 583 ATOMIC_ASM(clear,    int,   "andl %1,%0",  "ir", ~v);
 584 ATOMIC_ASM(add,      int,   "addl %1,%0",  "ir",  v);
 585 ATOMIC_ASM(subtract, int,   "subl %1,%0",  "ir",  v);
 586
 587 ATOMIC_ASM(set,      long,  "orl %1,%0",   "ir",  v);
 588 ATOMIC_ASM(clear,    long,  "andl %1,%0",  "ir", ~v);
 589 ATOMIC_ASM(add,      long,  "addl %1,%0",  "ir",  v);
 590 ATOMIC_ASM(subtract, long,  "subl %1,%0",  "ir",  v);
 591
 592 #define ATOMIC_LOADSTORE(TYPE)                          \
 593         ATOMIC_LOAD(TYPE);                              \
 594         ATOMIC_STORE(TYPE)
 595
 596 ATOMIC_LOADSTORE(char);
 597 ATOMIC_LOADSTORE(short);
 598 ATOMIC_LOADSTORE(int);
 599 ATOMIC_LOADSTORE(long);
 600
 601 #undef ATOMIC_ASM
 602 #undef ATOMIC_LOAD
 603 #undef ATOMIC_STORE
 604 #undef ATOMIC_LOADSTORE
 605
 606 #ifndef WANT_FUNCTIONS
 607
 608 static __inline int
 609 atomic_cmpset_long(volatile u_long *dst, u_long expect, u_long src)
 610 {
 611
 612         return (atomic_cmpset_int((volatile u_int *)dst, (u_int)expect,
 613             (u_int)src));
 614 }
 615
 616 static __inline u_long
 617 atomic_fetchadd_long(volatile u_long *p, u_long v)
 618 {
 619
 620         return (atomic_fetchadd_int((volatile u_int *)p, (u_int)v));
 621 }
 622
 623 static __inline int
 624 atomic_testandset_long(volatile u_long *p, u_int v)
 625 {
 626
 627         return (atomic_testandset_int((volatile u_int *)p, v));
 628 }
 629
 630 static __inline int
 631 atomic_testandclear_long(volatile u_long *p, u_int v)
 632 {
 633
 634         return (atomic_testandclear_int((volatile u_int *)p, v));
 635 }
 636
 637 /* Read the current value and store a new value in the destination. */
 638 #ifdef __GNUCLIKE_ASM
 639
 640 static __inline u_int
 641 atomic_swap_int(volatile u_int *p, u_int v)
 642 {
 643
 644         __asm __volatile(
 645         "       xchgl   %1,%0 ;         "
 646         "# atomic_swap_int"
 647         : "+r" (v),                     /* 0 */
 648           "+m" (*p));                   /* 1 */
 649         return (v);
 650 }
 651
 652 static __inline u_long
 653 atomic_swap_long(volatile u_long *p, u_long v)
 654 {
 655
 656         return (atomic_swap_int((volatile u_int *)p, (u_int)v));
 657 }
 658
 659 #else /* !__GNUCLIKE_ASM */
 660
 661 u_int   atomic_swap_int(volatile u_int *p, u_int v);
 662 u_long  atomic_swap_long(volatile u_long *p, u_long v);
 663
 664 #endif /* __GNUCLIKE_ASM */
 665
 666 #define atomic_set_acq_char             atomic_set_barr_char
 667 #define atomic_set_rel_char             atomic_set_barr_char
 668 #define atomic_clear_acq_char           atomic_clear_barr_char
 669 #define atomic_clear_rel_char           atomic_clear_barr_char
 670 #define atomic_add_acq_char             atomic_add_barr_char
 671 #define atomic_add_rel_char             atomic_add_barr_char
 672 #define atomic_subtract_acq_char        atomic_subtract_barr_char
 673 #define atomic_subtract_rel_char        atomic_subtract_barr_char
 674 #define atomic_cmpset_acq_char          atomic_cmpset_char
 675 #define atomic_cmpset_rel_char          atomic_cmpset_char
 676 #define atomic_fcmpset_acq_char         atomic_fcmpset_char
 677 #define atomic_fcmpset_rel_char         atomic_fcmpset_char
 678
 679 #define atomic_set_acq_short            atomic_set_barr_short
 680 #define atomic_set_rel_short            atomic_set_barr_short
 681 #define atomic_clear_acq_short          atomic_clear_barr_short
 682 #define atomic_clear_rel_short          atomic_clear_barr_short
 683 #define atomic_add_acq_short            atomic_add_barr_short
 684 #define atomic_add_rel_short            atomic_add_barr_short
 685 #define atomic_subtract_acq_short       atomic_subtract_barr_short
 686 #define atomic_subtract_rel_short       atomic_subtract_barr_short
 687 #define atomic_cmpset_acq_short         atomic_cmpset_short
 688 #define atomic_cmpset_rel_short         atomic_cmpset_short
 689 #define atomic_fcmpset_acq_short        atomic_fcmpset_short
 690 #define atomic_fcmpset_rel_short        atomic_fcmpset_short
 691
 692 #define atomic_set_acq_int              atomic_set_barr_int
 693 #define atomic_set_rel_int              atomic_set_barr_int
 694 #define atomic_clear_acq_int            atomic_clear_barr_int
 695 #define atomic_clear_rel_int            atomic_clear_barr_int
 696 #define atomic_add_acq_int              atomic_add_barr_int
 697 #define atomic_add_rel_int              atomic_add_barr_int
 698 #define atomic_subtract_acq_int         atomic_subtract_barr_int
 699 #define atomic_subtract_rel_int         atomic_subtract_barr_int
 700 #define atomic_cmpset_acq_int           atomic_cmpset_int
 701 #define atomic_cmpset_rel_int           atomic_cmpset_int
 702 #define atomic_fcmpset_acq_int          atomic_fcmpset_int
 703 #define atomic_fcmpset_rel_int          atomic_fcmpset_int
 704
 705 #define atomic_set_acq_long             atomic_set_barr_long
 706 #define atomic_set_rel_long             atomic_set_barr_long
 707 #define atomic_clear_acq_long           atomic_clear_barr_long
 708 #define atomic_clear_rel_long           atomic_clear_barr_long
 709 #define atomic_add_acq_long             atomic_add_barr_long
 710 #define atomic_add_rel_long             atomic_add_barr_long
 711 #define atomic_subtract_acq_long        atomic_subtract_barr_long
 712 #define atomic_subtract_rel_long        atomic_subtract_barr_long
 713 #define atomic_cmpset_acq_long          atomic_cmpset_long
 714 #define atomic_cmpset_rel_long          atomic_cmpset_long
 715 #define atomic_fcmpset_acq_long         atomic_fcmpset_long
 716 #define atomic_fcmpset_rel_long         atomic_fcmpset_long
 717
 718 #define atomic_readandclear_int(p)      atomic_swap_int(p, 0)
 719 #define atomic_readandclear_long(p)     atomic_swap_long(p, 0)
 720
 721 /* Operations on 8-bit bytes. */
 722 #define atomic_set_8            atomic_set_char
 723 #define atomic_set_acq_8        atomic_set_acq_char
 724 #define atomic_set_rel_8        atomic_set_rel_char
 725 #define atomic_clear_8          atomic_clear_char
 726 #define atomic_clear_acq_8      atomic_clear_acq_char
 727 #define atomic_clear_rel_8      atomic_clear_rel_char
 728 #define atomic_add_8            atomic_add_char
 729 #define atomic_add_acq_8        atomic_add_acq_char
 730 #define atomic_add_rel_8        atomic_add_rel_char
 731 #define atomic_subtract_8       atomic_subtract_char
 732 #define atomic_subtract_acq_8   atomic_subtract_acq_char
 733 #define atomic_subtract_rel_8   atomic_subtract_rel_char
 734 #define atomic_load_acq_8       atomic_load_acq_char
 735 #define atomic_store_rel_8      atomic_store_rel_char
 736 #define atomic_cmpset_8         atomic_cmpset_char
 737 #define atomic_cmpset_acq_8     atomic_cmpset_acq_char
 738 #define atomic_cmpset_rel_8     atomic_cmpset_rel_char
 739 #define atomic_fcmpset_8        atomic_fcmpset_char
 740 #define atomic_fcmpset_acq_8    atomic_fcmpset_acq_char
 741 #define atomic_fcmpset_rel_8    atomic_fcmpset_rel_char
 742
 743 /* Operations on 16-bit words. */
 744 #define atomic_set_16           atomic_set_short
 745 #define atomic_set_acq_16       atomic_set_acq_short
 746 #define atomic_set_rel_16       atomic_set_rel_short
 747 #define atomic_clear_16         atomic_clear_short
 748 #define atomic_clear_acq_16     atomic_clear_acq_short
 749 #define atomic_clear_rel_16     atomic_clear_rel_short
 750 #define atomic_add_16           atomic_add_short
 751 #define atomic_add_acq_16       atomic_add_acq_short
 752 #define atomic_add_rel_16       atomic_add_rel_short
 753 #define atomic_subtract_16      atomic_subtract_short
 754 #define atomic_subtract_acq_16  atomic_subtract_acq_short
 755 #define atomic_subtract_rel_16  atomic_subtract_rel_short
 756 #define atomic_load_acq_16      atomic_load_acq_short
 757 #define atomic_store_rel_16     atomic_store_rel_short
 758 #define atomic_cmpset_16        atomic_cmpset_short
 759 #define atomic_cmpset_acq_16    atomic_cmpset_acq_short
 760 #define atomic_cmpset_rel_16    atomic_cmpset_rel_short
 761 #define atomic_fcmpset_16       atomic_fcmpset_short
 762 #define atomic_fcmpset_acq_16   atomic_fcmpset_acq_short
 763 #define atomic_fcmpset_rel_16   atomic_fcmpset_rel_short
 764
 765 /* Operations on 32-bit double words. */
 766 #define atomic_set_32           atomic_set_int
 767 #define atomic_set_acq_32       atomic_set_acq_int
 768 #define atomic_set_rel_32       atomic_set_rel_int
 769 #define atomic_clear_32         atomic_clear_int
 770 #define atomic_clear_acq_32     atomic_clear_acq_int
 771 #define atomic_clear_rel_32     atomic_clear_rel_int
 772 #define atomic_add_32           atomic_add_int
 773 #define atomic_add_acq_32       atomic_add_acq_int
 774 #define atomic_add_rel_32       atomic_add_rel_int
 775 #define atomic_subtract_32      atomic_subtract_int
 776 #define atomic_subtract_acq_32  atomic_subtract_acq_int
 777 #define atomic_subtract_rel_32  atomic_subtract_rel_int
 778 #define atomic_load_acq_32      atomic_load_acq_int
 779 #define atomic_store_rel_32     atomic_store_rel_int
 780 #define atomic_cmpset_32        atomic_cmpset_int
 781 #define atomic_cmpset_acq_32    atomic_cmpset_acq_int
 782 #define atomic_cmpset_rel_32    atomic_cmpset_rel_int
 783 #define atomic_fcmpset_32       atomic_fcmpset_int
 784 #define atomic_fcmpset_acq_32   atomic_fcmpset_acq_int
 785 #define atomic_fcmpset_rel_32   atomic_fcmpset_rel_int
 786 #define atomic_swap_32          atomic_swap_int
 787 #define atomic_readandclear_32  atomic_readandclear_int
 788 #define atomic_fetchadd_32      atomic_fetchadd_int
 789 #define atomic_testandset_32    atomic_testandset_int
 790 #define atomic_testandclear_32  atomic_testandclear_int
 791
 792 /* Operations on pointers. */
 793 #define atomic_set_ptr(p, v) \
 794         atomic_set_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 795 #define atomic_set_acq_ptr(p, v) \
 796         atomic_set_acq_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 797 #define atomic_set_rel_ptr(p, v) \
 798         atomic_set_rel_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 799 #define atomic_clear_ptr(p, v) \
 800         atomic_clear_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 801 #define atomic_clear_acq_ptr(p, v) \
 802         atomic_clear_acq_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 803 #define atomic_clear_rel_ptr(p, v) \
 804         atomic_clear_rel_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 805 #define atomic_add_ptr(p, v) \
 806         atomic_add_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 807 #define atomic_add_acq_ptr(p, v) \
 808         atomic_add_acq_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 809 #define atomic_add_rel_ptr(p, v) \
 810         atomic_add_rel_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 811 #define atomic_subtract_ptr(p, v) \
 812         atomic_subtract_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 813 #define atomic_subtract_acq_ptr(p, v) \
 814         atomic_subtract_acq_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 815 #define atomic_subtract_rel_ptr(p, v) \
 816         atomic_subtract_rel_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 817 #define atomic_load_acq_ptr(p) \
 818         atomic_load_acq_int((volatile u_int *)(p))
 819 #define atomic_store_rel_ptr(p, v) \
 820         atomic_store_rel_int((volatile u_int *)(p), (v))
 821 #define atomic_cmpset_ptr(dst, old, new) \
 822         atomic_cmpset_int((volatile u_int *)(dst), (u_int)(old), (u_int)(new))
 823 #define atomic_cmpset_acq_ptr(dst, old, new) \
 824         atomic_cmpset_acq_int((volatile u_int *)(dst), (u_int)(old), \
 825             (u_int)(new))
 826 #define atomic_cmpset_rel_ptr(dst, old, new) \
 827         atomic_cmpset_rel_int((volatile u_int *)(dst), (u_int)(old), \
 828             (u_int)(new))
 829 #define atomic_fcmpset_ptr(dst, old, new) \
 830         atomic_fcmpset_int((volatile u_int *)(dst), (u_int *)(old), (u_int)(new))
 831 #define atomic_fcmpset_acq_ptr(dst, old, new) \
 832         atomic_fcmpset_acq_int((volatile u_int *)(dst), (u_int *)(old), \
 833             (u_int)(new))
 834 #define atomic_fcmpset_rel_ptr(dst, old, new) \
 835         atomic_fcmpset_rel_int((volatile u_int *)(dst), (u_int *)(old), \
 836             (u_int)(new))
 837 #define atomic_swap_ptr(p, v) \
 838         atomic_swap_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 839 #define atomic_readandclear_ptr(p) \
 840         atomic_readandclear_int((volatile u_int *)(p))
 841
 842 #endif /* !WANT_FUNCTIONS */
 843
 844 #if defined(_KERNEL)
 845 #define mb()    __mbk()
 846 #define wmb()   __mbk()
 847 #define rmb()   __mbk()
 848 #else
 849 #define mb()    __mbu()
 850 #define wmb()   __mbu()
 851 #define rmb()   __mbu()
 852 #endif
 853
 854 #endif /* !_MACHINE_ATOMIC_H_ */