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   0x180
  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_int(volatile u_int *dst, u_int expect, u_int src);
 109 u_int   atomic_fetchadd_int(volatile u_int *p, u_int v);
 110 int     atomic_testandset_int(volatile u_int *p, u_int v);
 111 void    atomic_thread_fence_acq(void);
 112 void    atomic_thread_fence_acq_rel(void);
 113 void    atomic_thread_fence_rel(void);
 114 void    atomic_thread_fence_seq_cst(void);
 115
 116 #define ATOMIC_LOAD(TYPE)                                       \
 117 u_##TYPE        atomic_load_acq_##TYPE(volatile u_##TYPE *p)
 118 #define ATOMIC_STORE(TYPE)                                      \
 119 void            atomic_store_rel_##TYPE(volatile u_##TYPE *p, u_##TYPE v)
 120
 121 int             atomic_cmpset_64(volatile uint64_t *, uint64_t, uint64_t);
 122 uint64_t        atomic_load_acq_64(volatile uint64_t *);
 123 void            atomic_store_rel_64(volatile uint64_t *, uint64_t);
 124 uint64_t        atomic_swap_64(volatile uint64_t *, uint64_t);
 125
 126 #else /* !KLD_MODULE && __GNUCLIKE_ASM */
 127
 128 /*
 129  * For userland, always use lock prefixes so that the binaries will run
 130  * on both SMP and !SMP systems.
 131  */
 132 #if defined(SMP) || !defined(_KERNEL)
 133 #define MPLOCKED        "lock ; "
 134 #else
 135 #define MPLOCKED
 136 #endif
 137
 138 /*
 139  * The assembly is volatilized to avoid code chunk removal by the compiler.
 140  * GCC aggressively reorders operations and memory clobbering is necessary
 141  * in order to avoid that for memory barriers.
 142  */
 143 #define ATOMIC_ASM(NAME, TYPE, OP, CONS, V)             \
 144 static __inline void                                    \
 145 atomic_##NAME##_##TYPE(volatile u_##TYPE *p, u_##TYPE v)\
 146 {                                                       \
 147         __asm __volatile(MPLOCKED OP                    \
 148         : "+m" (*p)                                     \
 149         : CONS (V)                                      \
 150         : "cc");                                        \
 151 }                                                       \
 152                                                         \
 153 static __inline void                                    \
 154 atomic_##NAME##_barr_##TYPE(volatile u_##TYPE *p, u_##TYPE v)\
 155 {                                                       \
 156         __asm __volatile(MPLOCKED OP                    \
 157         : "+m" (*p)                                     \
 158         : CONS (V)                                      \
 159         : "memory", "cc");                              \
 160 }                                                       \
 161 struct __hack
 162
 163 /*
 164  * Atomic compare and set, used by the mutex functions
 165  *
 166  * if (*dst == expect) *dst = src (all 32 bit words)
 167  *
 168  * Returns 0 on failure, non-zero on success
 169  */
 170
 171 #ifdef CPU_DISABLE_CMPXCHG
 172
 173 static __inline int
 174 atomic_cmpset_int(volatile u_int *dst, u_int expect, u_int src)
 175 {
 176         u_char res;
 177
 178         __asm __volatile(
 179         "       pushfl ;                "
 180         "       cli ;                   "
 181         "       cmpl    %3,%1 ;         "
 182         "       jne     1f ;            "
 183         "       movl    %2,%1 ;         "
 184         "1:                             "
 185         "       sete    %0 ;            "
 186         "       popfl ;                 "
 187         "# atomic_cmpset_int"
 188         : "=q" (res),                   /* 0 */
 189           "+m" (*dst)                   /* 1 */
 190         : "r" (src),                    /* 2 */
 191           "r" (expect)                  /* 3 */
 192         : "memory");
 193         return (res);
 194 }
 195
 196 #else /* !CPU_DISABLE_CMPXCHG */
 197
 198 static __inline int
 199 atomic_cmpset_int(volatile u_int *dst, u_int expect, u_int src)
 200 {
 201         u_char res;
 202
 203         __asm __volatile(
 204         "       " MPLOCKED "            "
 205         "       cmpxchgl %3,%1 ;        "
 206         "       sete    %0 ;            "
 207         "# atomic_cmpset_int"
 208         : "=q" (res),                   /* 0 */
 209           "+m" (*dst),                  /* 1 */
 210           "+a" (expect)                 /* 2 */
 211         : "r" (src)                     /* 3 */
 212         : "memory", "cc");
 213         return (res);
 214 }
 215
 216 #endif /* CPU_DISABLE_CMPXCHG */
 217
 218 /*
 219  * Atomically add the value of v to the integer pointed to by p and return
 220  * the previous value of *p.
 221  */
 222 static __inline u_int
 223 atomic_fetchadd_int(volatile u_int *p, u_int v)
 224 {
 225
 226         __asm __volatile(
 227         "       " MPLOCKED "            "
 228         "       xaddl   %0,%1 ;         "
 229         "# atomic_fetchadd_int"
 230         : "+r" (v),                     /* 0 */
 231           "+m" (*p)                     /* 1 */
 232         : : "cc");
 233         return (v);
 234 }
 235
 236 static __inline int
 237 atomic_testandset_int(volatile u_int *p, u_int v)
 238 {
 239         u_char res;
 240
 241         __asm __volatile(
 242         "       " MPLOCKED "            "
 243         "       btsl    %2,%1 ;         "
 244         "       setc    %0 ;            "
 245         "# atomic_testandset_int"
 246         : "=q" (res),                   /* 0 */
 247           "+m" (*p)                     /* 1 */
 248         : "Ir" (v & 0x1f)               /* 2 */
 249         : "cc");
 250         return (res);
 251 }
 252
 253 /*
 254  * We assume that a = b will do atomic loads and stores.  Due to the
 255  * IA32 memory model, a simple store guarantees release semantics.
 256  *
 257  * However, a load may pass a store if they are performed on distinct
 258  * addresses, so we need Store/Load barrier for sequentially
 259  * consistent fences in SMP kernels.  We use "lock addl $0,mem" for a
 260  * Store/Load barrier, as recommended by the AMD Software Optimization
 261  * Guide, and not mfence.  In the kernel, we use a private per-cpu
 262  * cache line for "mem", to avoid introducing false data
 263  * dependencies.  In user space, we use the word at the top of the
 264  * stack.
 265  *
 266  * For UP kernels, however, the memory of the single processor is
 267  * always consistent, so we only need to stop the compiler from
 268  * reordering accesses in a way that violates the semantics of acquire
 269  * and release.
 270  */
 271
 272 #if defined(_KERNEL)
 273 #if defined(SMP)
 274 #define __storeload_barrier()   __mbk()
 275 #else /* _KERNEL && UP */
 276 #define __storeload_barrier()   __compiler_membar()
 277 #endif /* SMP */
 278 #else /* !_KERNEL */
 279 #define __storeload_barrier()   __mbu()
 280 #endif /* _KERNEL*/
 281
 282 #define ATOMIC_LOAD(TYPE)                                       \
 283 static __inline u_##TYPE                                        \
 284 atomic_load_acq_##TYPE(volatile u_##TYPE *p)                    \
 285 {                                                               \
 286         u_##TYPE res;                                           \
 287                                                                 \
 288         res = *p;                                               \
 289         __compiler_membar();                                    \
 290         return (res);                                           \
 291 }                                                               \
 292 struct __hack
 293
 294 #define ATOMIC_STORE(TYPE)                                      \
 295 static __inline void                                            \
 296 atomic_store_rel_##TYPE(volatile u_##TYPE *p, u_##TYPE v)       \
 297 {                                                               \
 298                                                                 \
 299         __compiler_membar();                                    \
 300         *p = v;                                                 \
 301 }                                                               \
 302 struct __hack
 303
 304 static __inline void
 305 atomic_thread_fence_acq(void)
 306 {
 307
 308         __compiler_membar();
 309 }
 310
 311 static __inline void
 312 atomic_thread_fence_rel(void)
 313 {
 314
 315         __compiler_membar();
 316 }
 317
 318 static __inline void
 319 atomic_thread_fence_acq_rel(void)
 320 {
 321
 322         __compiler_membar();
 323 }
 324
 325 static __inline void
 326 atomic_thread_fence_seq_cst(void)
 327 {
 328
 329         __storeload_barrier();
 330 }
 331
 332 #ifdef _KERNEL
 333
 334 #ifdef WANT_FUNCTIONS
 335 int             atomic_cmpset_64_i386(volatile uint64_t *, uint64_t, uint64_t);
 336 int             atomic_cmpset_64_i586(volatile uint64_t *, uint64_t, uint64_t);
 337 uint64_t        atomic_load_acq_64_i386(volatile uint64_t *);
 338 uint64_t        atomic_load_acq_64_i586(volatile uint64_t *);
 339 void            atomic_store_rel_64_i386(volatile uint64_t *, uint64_t);
 340 void            atomic_store_rel_64_i586(volatile uint64_t *, uint64_t);
 341 uint64_t        atomic_swap_64_i386(volatile uint64_t *, uint64_t);
 342 uint64_t        atomic_swap_64_i586(volatile uint64_t *, uint64_t);
 343 #endif
 344
 345 /* I486 does not support SMP or CMPXCHG8B. */
 346 static __inline int
 347 atomic_cmpset_64_i386(volatile uint64_t *dst, uint64_t expect, uint64_t src)
 348 {
 349         volatile uint32_t *p;
 350         u_char res;
 351
 352         p = (volatile uint32_t *)dst;
 353         __asm __volatile(
 354         "       pushfl ;                "
 355         "       cli ;                   "
 356         "       xorl    %1,%%eax ;      "
 357         "       xorl    %2,%%edx ;      "
 358         "       orl     %%edx,%%eax ;   "
 359         "       jne     1f ;            "
 360         "       movl    %4,%1 ;         "
 361         "       movl    %5,%2 ;         "
 362         "1:                             "
 363         "       sete    %3 ;            "
 364         "       popfl"
 365         : "+A" (expect),                /* 0 */
 366           "+m" (*p),                    /* 1 */
 367           "+m" (*(p + 1)),              /* 2 */
 368           "=q" (res)                    /* 3 */
 369         : "r" ((uint32_t)src),          /* 4 */
 370           "r" ((uint32_t)(src >> 32))   /* 5 */
 371         : "memory", "cc");
 372         return (res);
 373 }
 374
 375 static __inline uint64_t
 376 atomic_load_acq_64_i386(volatile uint64_t *p)
 377 {
 378         volatile uint32_t *q;
 379         uint64_t res;
 380
 381         q = (volatile uint32_t *)p;
 382         __asm __volatile(
 383         "       pushfl ;                "
 384         "       cli ;                   "
 385         "       movl    %1,%%eax ;      "
 386         "       movl    %2,%%edx ;      "
 387         "       popfl"
 388         : "=&A" (res)                   /* 0 */
 389         : "m" (*q),                     /* 1 */
 390           "m" (*(q + 1))                /* 2 */
 391         : "memory");
 392         return (res);
 393 }
 394
 395 static __inline void
 396 atomic_store_rel_64_i386(volatile uint64_t *p, uint64_t v)
 397 {
 398         volatile uint32_t *q;
 399
 400         q = (volatile uint32_t *)p;
 401         __asm __volatile(
 402         "       pushfl ;                "
 403         "       cli ;                   "
 404         "       movl    %%eax,%0 ;      "
 405         "       movl    %%edx,%1 ;      "
 406         "       popfl"
 407         : "=m" (*q),                    /* 0 */
 408           "=m" (*(q + 1))               /* 1 */
 409         : "A" (v)                       /* 2 */
 410         : "memory");
 411 }
 412
 413 static __inline uint64_t
 414 atomic_swap_64_i386(volatile uint64_t *p, uint64_t v)
 415 {
 416         volatile uint32_t *q;
 417         uint64_t res;
 418
 419         q = (volatile uint32_t *)p;
 420         __asm __volatile(
 421         "       pushfl ;                "
 422         "       cli ;                   "
 423         "       movl    %1,%%eax ;      "
 424         "       movl    %2,%%edx ;      "
 425         "       movl    %4,%2 ;         "
 426         "       movl    %3,%1 ;         "
 427         "       popfl"
 428         : "=&A" (res),                  /* 0 */
 429           "+m" (*q),                    /* 1 */
 430           "+m" (*(q + 1))               /* 2 */
 431         : "r" ((uint32_t)v),            /* 3 */
 432           "r" ((uint32_t)(v >> 32)));   /* 4 */
 433         return (res);
 434 }
 435
 436 static __inline int
 437 atomic_cmpset_64_i586(volatile uint64_t *dst, uint64_t expect, uint64_t src)
 438 {
 439         u_char res;
 440
 441         __asm __volatile(
 442         "       " MPLOCKED "            "
 443         "       cmpxchg8b %1 ;          "
 444         "       sete    %0"
 445         : "=q" (res),                   /* 0 */
 446           "+m" (*dst),                  /* 1 */
 447           "+A" (expect)                 /* 2 */
 448         : "b" ((uint32_t)src),          /* 3 */
 449           "c" ((uint32_t)(src >> 32))   /* 4 */
 450         : "memory", "cc");
 451         return (res);
 452 }
 453
 454 static __inline uint64_t
 455 atomic_load_acq_64_i586(volatile uint64_t *p)
 456 {
 457         uint64_t res;
 458
 459         __asm __volatile(
 460         "       movl    %%ebx,%%eax ;   "
 461         "       movl    %%ecx,%%edx ;   "
 462         "       " MPLOCKED "            "
 463         "       cmpxchg8b %1"
 464         : "=&A" (res),                  /* 0 */
 465           "+m" (*p)                     /* 1 */
 466         : : "memory", "cc");
 467         return (res);
 468 }
 469
 470 static __inline void
 471 atomic_store_rel_64_i586(volatile uint64_t *p, uint64_t v)
 472 {
 473
 474         __asm __volatile(
 475         "       movl    %%eax,%%ebx ;   "
 476         "       movl    %%edx,%%ecx ;   "
 477         "1:                             "
 478         "       " MPLOCKED "            "
 479         "       cmpxchg8b %0 ;          "
 480         "       jne     1b"
 481         : "+m" (*p),                    /* 0 */
 482           "+A" (v)                      /* 1 */
 483         : : "ebx", "ecx", "memory", "cc");
 484 }
 485
 486 static __inline uint64_t
 487 atomic_swap_64_i586(volatile uint64_t *p, uint64_t v)
 488 {
 489
 490         __asm __volatile(
 491         "       movl    %%eax,%%ebx ;   "
 492         "       movl    %%edx,%%ecx ;   "
 493         "1:                             "
 494         "       " MPLOCKED "            "
 495         "       cmpxchg8b %0 ;          "
 496         "       jne     1b"
 497         : "+m" (*p),                    /* 0 */
 498           "+A" (v)                      /* 1 */
 499         : : "ebx", "ecx", "memory", "cc");
 500         return (v);
 501 }
 502
 503 static __inline int
 504 atomic_cmpset_64(volatile uint64_t *dst, uint64_t expect, uint64_t src)
 505 {
 506
 507         if ((cpu_feature & CPUID_CX8) == 0)
 508                 return (atomic_cmpset_64_i386(dst, expect, src));
 509         else
 510                 return (atomic_cmpset_64_i586(dst, expect, src));
 511 }
 512
 513 static __inline uint64_t
 514 atomic_load_acq_64(volatile uint64_t *p)
 515 {
 516
 517         if ((cpu_feature & CPUID_CX8) == 0)
 518                 return (atomic_load_acq_64_i386(p));
 519         else
 520                 return (atomic_load_acq_64_i586(p));
 521 }
 522
 523 static __inline void
 524 atomic_store_rel_64(volatile uint64_t *p, uint64_t v)
 525 {
 526
 527         if ((cpu_feature & CPUID_CX8) == 0)
 528                 atomic_store_rel_64_i386(p, v);
 529         else
 530                 atomic_store_rel_64_i586(p, v);
 531 }
 532
 533 static __inline uint64_t
 534 atomic_swap_64(volatile uint64_t *p, uint64_t v)
 535 {
 536
 537         if ((cpu_feature & CPUID_CX8) == 0)
 538                 return (atomic_swap_64_i386(p, v));
 539         else
 540                 return (atomic_swap_64_i586(p, v));
 541 }
 542
 543 #endif /* _KERNEL */
 544
 545 #endif /* KLD_MODULE || !__GNUCLIKE_ASM */
 546
 547 ATOMIC_ASM(set,      char,  "orb %b1,%0",  "iq",  v);
 548 ATOMIC_ASM(clear,    char,  "andb %b1,%0", "iq", ~v);
 549 ATOMIC_ASM(add,      char,  "addb %b1,%0", "iq",  v);
 550 ATOMIC_ASM(subtract, char,  "subb %b1,%0", "iq",  v);
 551
 552 ATOMIC_ASM(set,      short, "orw %w1,%0",  "ir",  v);
 553 ATOMIC_ASM(clear,    short, "andw %w1,%0", "ir", ~v);
 554 ATOMIC_ASM(add,      short, "addw %w1,%0", "ir",  v);
 555 ATOMIC_ASM(subtract, short, "subw %w1,%0", "ir",  v);
 556
 557 ATOMIC_ASM(set,      int,   "orl %1,%0",   "ir",  v);
 558 ATOMIC_ASM(clear,    int,   "andl %1,%0",  "ir", ~v);
 559 ATOMIC_ASM(add,      int,   "addl %1,%0",  "ir",  v);
 560 ATOMIC_ASM(subtract, int,   "subl %1,%0",  "ir",  v);
 561
 562 ATOMIC_ASM(set,      long,  "orl %1,%0",   "ir",  v);
 563 ATOMIC_ASM(clear,    long,  "andl %1,%0",  "ir", ~v);
 564 ATOMIC_ASM(add,      long,  "addl %1,%0",  "ir",  v);
 565 ATOMIC_ASM(subtract, long,  "subl %1,%0",  "ir",  v);
 566
 567 #define ATOMIC_LOADSTORE(TYPE)                          \
 568         ATOMIC_LOAD(TYPE);                              \
 569         ATOMIC_STORE(TYPE)
 570
 571 ATOMIC_LOADSTORE(char);
 572 ATOMIC_LOADSTORE(short);
 573 ATOMIC_LOADSTORE(int);
 574 ATOMIC_LOADSTORE(long);
 575
 576 #undef ATOMIC_ASM
 577 #undef ATOMIC_LOAD
 578 #undef ATOMIC_STORE
 579 #undef ATOMIC_LOADSTORE
 580
 581 #ifndef WANT_FUNCTIONS
 582
 583 static __inline int
 584 atomic_cmpset_long(volatile u_long *dst, u_long expect, u_long src)
 585 {
 586
 587         return (atomic_cmpset_int((volatile u_int *)dst, (u_int)expect,
 588             (u_int)src));
 589 }
 590
 591 static __inline u_long
 592 atomic_fetchadd_long(volatile u_long *p, u_long v)
 593 {
 594
 595         return (atomic_fetchadd_int((volatile u_int *)p, (u_int)v));
 596 }
 597
 598 static __inline int
 599 atomic_testandset_long(volatile u_long *p, u_int v)
 600 {
 601
 602         return (atomic_testandset_int((volatile u_int *)p, v));
 603 }
 604
 605 /* Read the current value and store a new value in the destination. */
 606 #ifdef __GNUCLIKE_ASM
 607
 608 static __inline u_int
 609 atomic_swap_int(volatile u_int *p, u_int v)
 610 {
 611
 612         __asm __volatile(
 613         "       xchgl   %1,%0 ;         "
 614         "# atomic_swap_int"
 615         : "+r" (v),                     /* 0 */
 616           "+m" (*p));                   /* 1 */
 617         return (v);
 618 }
 619
 620 static __inline u_long
 621 atomic_swap_long(volatile u_long *p, u_long v)
 622 {
 623
 624         return (atomic_swap_int((volatile u_int *)p, (u_int)v));
 625 }
 626
 627 #else /* !__GNUCLIKE_ASM */
 628
 629 u_int   atomic_swap_int(volatile u_int *p, u_int v);
 630 u_long  atomic_swap_long(volatile u_long *p, u_long v);
 631
 632 #endif /* __GNUCLIKE_ASM */
 633
 634 #define atomic_set_acq_char             atomic_set_barr_char
 635 #define atomic_set_rel_char             atomic_set_barr_char
 636 #define atomic_clear_acq_char           atomic_clear_barr_char
 637 #define atomic_clear_rel_char           atomic_clear_barr_char
 638 #define atomic_add_acq_char             atomic_add_barr_char
 639 #define atomic_add_rel_char             atomic_add_barr_char
 640 #define atomic_subtract_acq_char        atomic_subtract_barr_char
 641 #define atomic_subtract_rel_char        atomic_subtract_barr_char
 642
 643 #define atomic_set_acq_short            atomic_set_barr_short
 644 #define atomic_set_rel_short            atomic_set_barr_short
 645 #define atomic_clear_acq_short          atomic_clear_barr_short
 646 #define atomic_clear_rel_short          atomic_clear_barr_short
 647 #define atomic_add_acq_short            atomic_add_barr_short
 648 #define atomic_add_rel_short            atomic_add_barr_short
 649 #define atomic_subtract_acq_short       atomic_subtract_barr_short
 650 #define atomic_subtract_rel_short       atomic_subtract_barr_short
 651
 652 #define atomic_set_acq_int              atomic_set_barr_int
 653 #define atomic_set_rel_int              atomic_set_barr_int
 654 #define atomic_clear_acq_int            atomic_clear_barr_int
 655 #define atomic_clear_rel_int            atomic_clear_barr_int
 656 #define atomic_add_acq_int              atomic_add_barr_int
 657 #define atomic_add_rel_int              atomic_add_barr_int
 658 #define atomic_subtract_acq_int         atomic_subtract_barr_int
 659 #define atomic_subtract_rel_int         atomic_subtract_barr_int
 660 #define atomic_cmpset_acq_int           atomic_cmpset_int
 661 #define atomic_cmpset_rel_int           atomic_cmpset_int
 662
 663 #define atomic_set_acq_long             atomic_set_barr_long
 664 #define atomic_set_rel_long             atomic_set_barr_long
 665 #define atomic_clear_acq_long           atomic_clear_barr_long
 666 #define atomic_clear_rel_long           atomic_clear_barr_long
 667 #define atomic_add_acq_long             atomic_add_barr_long
 668 #define atomic_add_rel_long             atomic_add_barr_long
 669 #define atomic_subtract_acq_long        atomic_subtract_barr_long
 670 #define atomic_subtract_rel_long        atomic_subtract_barr_long
 671 #define atomic_cmpset_acq_long          atomic_cmpset_long
 672 #define atomic_cmpset_rel_long          atomic_cmpset_long
 673
 674 #define atomic_readandclear_int(p)      atomic_swap_int(p, 0)
 675 #define atomic_readandclear_long(p)     atomic_swap_long(p, 0)
 676
 677 /* Operations on 8-bit bytes. */
 678 #define atomic_set_8            atomic_set_char
 679 #define atomic_set_acq_8        atomic_set_acq_char
 680 #define atomic_set_rel_8        atomic_set_rel_char
 681 #define atomic_clear_8          atomic_clear_char
 682 #define atomic_clear_acq_8      atomic_clear_acq_char
 683 #define atomic_clear_rel_8      atomic_clear_rel_char
 684 #define atomic_add_8            atomic_add_char
 685 #define atomic_add_acq_8        atomic_add_acq_char
 686 #define atomic_add_rel_8        atomic_add_rel_char
 687 #define atomic_subtract_8       atomic_subtract_char
 688 #define atomic_subtract_acq_8   atomic_subtract_acq_char
 689 #define atomic_subtract_rel_8   atomic_subtract_rel_char
 690 #define atomic_load_acq_8       atomic_load_acq_char
 691 #define atomic_store_rel_8      atomic_store_rel_char
 692
 693 /* Operations on 16-bit words. */
 694 #define atomic_set_16           atomic_set_short
 695 #define atomic_set_acq_16       atomic_set_acq_short
 696 #define atomic_set_rel_16       atomic_set_rel_short
 697 #define atomic_clear_16         atomic_clear_short
 698 #define atomic_clear_acq_16     atomic_clear_acq_short
 699 #define atomic_clear_rel_16     atomic_clear_rel_short
 700 #define atomic_add_16           atomic_add_short
 701 #define atomic_add_acq_16       atomic_add_acq_short
 702 #define atomic_add_rel_16       atomic_add_rel_short
 703 #define atomic_subtract_16      atomic_subtract_short
 704 #define atomic_subtract_acq_16  atomic_subtract_acq_short
 705 #define atomic_subtract_rel_16  atomic_subtract_rel_short
 706 #define atomic_load_acq_16      atomic_load_acq_short
 707 #define atomic_store_rel_16     atomic_store_rel_short
 708
 709 /* Operations on 32-bit double words. */
 710 #define atomic_set_32           atomic_set_int
 711 #define atomic_set_acq_32       atomic_set_acq_int
 712 #define atomic_set_rel_32       atomic_set_rel_int
 713 #define atomic_clear_32         atomic_clear_int
 714 #define atomic_clear_acq_32     atomic_clear_acq_int
 715 #define atomic_clear_rel_32     atomic_clear_rel_int
 716 #define atomic_add_32           atomic_add_int
 717 #define atomic_add_acq_32       atomic_add_acq_int
 718 #define atomic_add_rel_32       atomic_add_rel_int
 719 #define atomic_subtract_32      atomic_subtract_int
 720 #define atomic_subtract_acq_32  atomic_subtract_acq_int
 721 #define atomic_subtract_rel_32  atomic_subtract_rel_int
 722 #define atomic_load_acq_32      atomic_load_acq_int
 723 #define atomic_store_rel_32     atomic_store_rel_int
 724 #define atomic_cmpset_32        atomic_cmpset_int
 725 #define atomic_cmpset_acq_32    atomic_cmpset_acq_int
 726 #define atomic_cmpset_rel_32    atomic_cmpset_rel_int
 727 #define atomic_swap_32          atomic_swap_int
 728 #define atomic_readandclear_32  atomic_readandclear_int
 729 #define atomic_fetchadd_32      atomic_fetchadd_int
 730 #define atomic_testandset_32    atomic_testandset_int
 731
 732 /* Operations on pointers. */
 733 #define atomic_set_ptr(p, v) \
 734         atomic_set_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 735 #define atomic_set_acq_ptr(p, v) \
 736         atomic_set_acq_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 737 #define atomic_set_rel_ptr(p, v) \
 738         atomic_set_rel_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 739 #define atomic_clear_ptr(p, v) \
 740         atomic_clear_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 741 #define atomic_clear_acq_ptr(p, v) \
 742         atomic_clear_acq_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 743 #define atomic_clear_rel_ptr(p, v) \
 744         atomic_clear_rel_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 745 #define atomic_add_ptr(p, v) \
 746         atomic_add_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 747 #define atomic_add_acq_ptr(p, v) \
 748         atomic_add_acq_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 749 #define atomic_add_rel_ptr(p, v) \
 750         atomic_add_rel_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 751 #define atomic_subtract_ptr(p, v) \
 752         atomic_subtract_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 753 #define atomic_subtract_acq_ptr(p, v) \
 754         atomic_subtract_acq_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 755 #define atomic_subtract_rel_ptr(p, v) \
 756         atomic_subtract_rel_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 757 #define atomic_load_acq_ptr(p) \
 758         atomic_load_acq_int((volatile u_int *)(p))
 759 #define atomic_store_rel_ptr(p, v) \
 760         atomic_store_rel_int((volatile u_int *)(p), (v))
 761 #define atomic_cmpset_ptr(dst, old, new) \
 762         atomic_cmpset_int((volatile u_int *)(dst), (u_int)(old), (u_int)(new))
 763 #define atomic_cmpset_acq_ptr(dst, old, new) \
 764         atomic_cmpset_acq_int((volatile u_int *)(dst), (u_int)(old), \
 765             (u_int)(new))
 766 #define atomic_cmpset_rel_ptr(dst, old, new) \
 767         atomic_cmpset_rel_int((volatile u_int *)(dst), (u_int)(old), \
 768             (u_int)(new))
 769 #define atomic_swap_ptr(p, v) \
 770         atomic_swap_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 771 #define atomic_readandclear_ptr(p) \
 772         atomic_readandclear_int((volatile u_int *)(p))
 773
 774 #endif /* !WANT_FUNCTIONS */
 775
 776 #if defined(_KERNEL)
 777 #define mb()    __mbk()
 778 #define wmb()   __mbk()
 779 #define rmb()   __mbk()
 780 #else
 781 #define mb()    __mbu()
 782 #define wmb()   __mbu()
 783 #define rmb()   __mbu()
 784 #endif
 785
 786 #endif /* !_MACHINE_ATOMIC_H_ */