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 int     atomic_fcmpset_int(volatile u_int *dst, u_int *expect, u_int src);
 110 u_int   atomic_fetchadd_int(volatile u_int *p, u_int v);
 111 int     atomic_testandset_int(volatile u_int *p, u_int v);
 112 int     atomic_testandclear_int(volatile u_int *p, u_int v);
 113 void    atomic_thread_fence_acq(void);
 114 void    atomic_thread_fence_acq_rel(void);
 115 void    atomic_thread_fence_rel(void);
 116 void    atomic_thread_fence_seq_cst(void);
 117
 118 #define ATOMIC_LOAD(TYPE)                                       \
 119 u_##TYPE        atomic_load_acq_##TYPE(volatile u_##TYPE *p)
 120 #define ATOMIC_STORE(TYPE)                                      \
 121 void            atomic_store_rel_##TYPE(volatile u_##TYPE *p, u_##TYPE v)
 122
 123 int             atomic_cmpset_64(volatile uint64_t *, uint64_t, uint64_t);
 124 uint64_t        atomic_load_acq_64(volatile uint64_t *);
 125 void            atomic_store_rel_64(volatile uint64_t *, uint64_t);
 126 uint64_t        atomic_swap_64(volatile uint64_t *, uint64_t);
 127
 128 #else /* !KLD_MODULE && __GNUCLIKE_ASM */
 129
 130 /*
 131  * For userland, always use lock prefixes so that the binaries will run
 132  * on both SMP and !SMP systems.
 133  */
 134 #if defined(SMP) || !defined(_KERNEL)
 135 #define MPLOCKED        "lock ; "
 136 #else
 137 #define MPLOCKED
 138 #endif
 139
 140 /*
 141  * The assembly is volatilized to avoid code chunk removal by the compiler.
 142  * GCC aggressively reorders operations and memory clobbering is necessary
 143  * in order to avoid that for memory barriers.
 144  */
 145 #define ATOMIC_ASM(NAME, TYPE, OP, CONS, V)             \
 146 static __inline void                                    \
 147 atomic_##NAME##_##TYPE(volatile u_##TYPE *p, u_##TYPE v)\
 148 {                                                       \
 149         __asm __volatile(MPLOCKED OP                    \
 150         : "+m" (*p)                                     \
 151         : CONS (V)                                      \
 152         : "cc");                                        \
 153 }                                                       \
 154                                                         \
 155 static __inline void                                    \
 156 atomic_##NAME##_barr_##TYPE(volatile u_##TYPE *p, u_##TYPE v)\
 157 {                                                       \
 158         __asm __volatile(MPLOCKED OP                    \
 159         : "+m" (*p)                                     \
 160         : CONS (V)                                      \
 161         : "memory", "cc");                              \
 162 }                                                       \
 163 struct __hack
 164
 165 /*
 166  * Atomic compare and set, used by the mutex functions
 167  *
 168  * if (*dst == expect) *dst = src (all 32 bit words)
 169  *
 170  * Returns 0 on failure, non-zero on success
 171  */
 172
 173 #ifdef CPU_DISABLE_CMPXCHG
 174
 175 static __inline int
 176 atomic_cmpset_int(volatile u_int *dst, u_int expect, u_int src)
 177 {
 178         u_char res;
 179
 180         __asm __volatile(
 181         "       pushfl ;                "
 182         "       cli ;                   "
 183         "       cmpl    %3,%1 ;         "
 184         "       jne     1f ;            "
 185         "       movl    %2,%1 ;         "
 186         "1:                             "
 187         "       sete    %0 ;            "
 188         "       popfl ;                 "
 189         "# atomic_cmpset_int"
 190         : "=q" (res),                   /* 0 */
 191           "+m" (*dst)                   /* 1 */
 192         : "r" (src),                    /* 2 */
 193           "r" (expect)                  /* 3 */
 194         : "memory");
 195         return (res);
 196 }
 197
 198 #else /* !CPU_DISABLE_CMPXCHG */
 199
 200 static __inline int
 201 atomic_cmpset_int(volatile u_int *dst, u_int expect, u_int src)
 202 {
 203         u_char res;
 204
 205         __asm __volatile(
 206         "       " MPLOCKED "            "
 207         "       cmpxchgl %3,%1 ;        "
 208         "       sete    %0 ;            "
 209         "# atomic_cmpset_int"
 210         : "=q" (res),                   /* 0 */
 211           "+m" (*dst),                  /* 1 */
 212           "+a" (expect)                 /* 2 */
 213         : "r" (src)                     /* 3 */
 214         : "memory", "cc");
 215         return (res);
 216 }
 217
 218 static __inline int
 219 atomic_fcmpset_int(volatile u_int *dst, u_int *expect, u_int src)
 220 {
 221         u_char res;
 222
 223         __asm __volatile(
 224         "       " MPLOCKED "            "
 225         "       cmpxchgl %3,%1 ;        "
 226         "       sete    %0 ;            "
 227         "# atomic_cmpset_int"
 228         : "=q" (res),                   /* 0 */
 229           "+m" (*dst),                  /* 1 */
 230           "+a" (*expect)                /* 2 */
 231         : "r" (src)                     /* 3 */
 232         : "memory", "cc");
 233         return (res);
 234 }
 235
 236 #endif /* CPU_DISABLE_CMPXCHG */
 237
 238 /*
 239  * Atomically add the value of v to the integer pointed to by p and return
 240  * the previous value of *p.
 241  */
 242 static __inline u_int
 243 atomic_fetchadd_int(volatile u_int *p, u_int v)
 244 {
 245
 246         __asm __volatile(
 247         "       " MPLOCKED "            "
 248         "       xaddl   %0,%1 ;         "
 249         "# atomic_fetchadd_int"
 250         : "+r" (v),                     /* 0 */
 251           "+m" (*p)                     /* 1 */
 252         : : "cc");
 253         return (v);
 254 }
 255
 256 static __inline int
 257 atomic_testandset_int(volatile u_int *p, u_int v)
 258 {
 259         u_char res;
 260
 261         __asm __volatile(
 262         "       " MPLOCKED "            "
 263         "       btsl    %2,%1 ;         "
 264         "       setc    %0 ;            "
 265         "# atomic_testandset_int"
 266         : "=q" (res),                   /* 0 */
 267           "+m" (*p)                     /* 1 */
 268         : "Ir" (v & 0x1f)               /* 2 */
 269         : "cc");
 270         return (res);
 271 }
 272
 273 static __inline int
 274 atomic_testandclear_int(volatile u_int *p, u_int v)
 275 {
 276         u_char res;
 277
 278         __asm __volatile(
 279         "       " MPLOCKED "            "
 280         "       btrl    %2,%1 ;         "
 281         "       setc    %0 ;            "
 282         "# atomic_testandclear_int"
 283         : "=q" (res),                   /* 0 */
 284           "+m" (*p)                     /* 1 */
 285         : "Ir" (v & 0x1f)               /* 2 */
 286         : "cc");
 287         return (res);
 288 }
 289
 290 /*
 291  * We assume that a = b will do atomic loads and stores.  Due to the
 292  * IA32 memory model, a simple store guarantees release semantics.
 293  *
 294  * However, a load may pass a store if they are performed on distinct
 295  * addresses, so we need Store/Load barrier for sequentially
 296  * consistent fences in SMP kernels.  We use "lock addl $0,mem" for a
 297  * Store/Load barrier, as recommended by the AMD Software Optimization
 298  * Guide, and not mfence.  In the kernel, we use a private per-cpu
 299  * cache line for "mem", to avoid introducing false data
 300  * dependencies.  In user space, we use the word at the top of the
 301  * stack.
 302  *
 303  * For UP kernels, however, the memory of the single processor is
 304  * always consistent, so we only need to stop the compiler from
 305  * reordering accesses in a way that violates the semantics of acquire
 306  * and release.
 307  */
 308
 309 #if defined(_KERNEL)
 310 #if defined(SMP)
 311 #define __storeload_barrier()   __mbk()
 312 #else /* _KERNEL && UP */
 313 #define __storeload_barrier()   __compiler_membar()
 314 #endif /* SMP */
 315 #else /* !_KERNEL */
 316 #define __storeload_barrier()   __mbu()
 317 #endif /* _KERNEL*/
 318
 319 #define ATOMIC_LOAD(TYPE)                                       \
 320 static __inline u_##TYPE                                        \
 321 atomic_load_acq_##TYPE(volatile u_##TYPE *p)                    \
 322 {                                                               \
 323         u_##TYPE res;                                           \
 324                                                                 \
 325         res = *p;                                               \
 326         __compiler_membar();                                    \
 327         return (res);                                           \
 328 }                                                               \
 329 struct __hack
 330
 331 #define ATOMIC_STORE(TYPE)                                      \
 332 static __inline void                                            \
 333 atomic_store_rel_##TYPE(volatile u_##TYPE *p, u_##TYPE v)       \
 334 {                                                               \
 335                                                                 \
 336         __compiler_membar();                                    \
 337         *p = v;                                                 \
 338 }                                                               \
 339 struct __hack
 340
 341 static __inline void
 342 atomic_thread_fence_acq(void)
 343 {
 344
 345         __compiler_membar();
 346 }
 347
 348 static __inline void
 349 atomic_thread_fence_rel(void)
 350 {
 351
 352         __compiler_membar();
 353 }
 354
 355 static __inline void
 356 atomic_thread_fence_acq_rel(void)
 357 {
 358
 359         __compiler_membar();
 360 }
 361
 362 static __inline void
 363 atomic_thread_fence_seq_cst(void)
 364 {
 365
 366         __storeload_barrier();
 367 }
 368
 369 #ifdef _KERNEL
 370
 371 #ifdef WANT_FUNCTIONS
 372 int             atomic_cmpset_64_i386(volatile uint64_t *, uint64_t, uint64_t);
 373 int             atomic_cmpset_64_i586(volatile uint64_t *, uint64_t, uint64_t);
 374 uint64_t        atomic_load_acq_64_i386(volatile uint64_t *);
 375 uint64_t        atomic_load_acq_64_i586(volatile uint64_t *);
 376 void            atomic_store_rel_64_i386(volatile uint64_t *, uint64_t);
 377 void            atomic_store_rel_64_i586(volatile uint64_t *, uint64_t);
 378 uint64_t        atomic_swap_64_i386(volatile uint64_t *, uint64_t);
 379 uint64_t        atomic_swap_64_i586(volatile uint64_t *, uint64_t);
 380 #endif
 381
 382 /* I486 does not support SMP or CMPXCHG8B. */
 383 static __inline int
 384 atomic_cmpset_64_i386(volatile uint64_t *dst, uint64_t expect, uint64_t src)
 385 {
 386         volatile uint32_t *p;
 387         u_char res;
 388
 389         p = (volatile uint32_t *)dst;
 390         __asm __volatile(
 391         "       pushfl ;                "
 392         "       cli ;                   "
 393         "       xorl    %1,%%eax ;      "
 394         "       xorl    %2,%%edx ;      "
 395         "       orl     %%edx,%%eax ;   "
 396         "       jne     1f ;            "
 397         "       movl    %4,%1 ;         "
 398         "       movl    %5,%2 ;         "
 399         "1:                             "
 400         "       sete    %3 ;            "
 401         "       popfl"
 402         : "+A" (expect),                /* 0 */
 403           "+m" (*p),                    /* 1 */
 404           "+m" (*(p + 1)),              /* 2 */
 405           "=q" (res)                    /* 3 */
 406         : "r" ((uint32_t)src),          /* 4 */
 407           "r" ((uint32_t)(src >> 32))   /* 5 */
 408         : "memory", "cc");
 409         return (res);
 410 }
 411
 412 static __inline uint64_t
 413 atomic_load_acq_64_i386(volatile uint64_t *p)
 414 {
 415         volatile uint32_t *q;
 416         uint64_t res;
 417
 418         q = (volatile uint32_t *)p;
 419         __asm __volatile(
 420         "       pushfl ;                "
 421         "       cli ;                   "
 422         "       movl    %1,%%eax ;      "
 423         "       movl    %2,%%edx ;      "
 424         "       popfl"
 425         : "=&A" (res)                   /* 0 */
 426         : "m" (*q),                     /* 1 */
 427           "m" (*(q + 1))                /* 2 */
 428         : "memory");
 429         return (res);
 430 }
 431
 432 static __inline void
 433 atomic_store_rel_64_i386(volatile uint64_t *p, uint64_t v)
 434 {
 435         volatile uint32_t *q;
 436
 437         q = (volatile uint32_t *)p;
 438         __asm __volatile(
 439         "       pushfl ;                "
 440         "       cli ;                   "
 441         "       movl    %%eax,%0 ;      "
 442         "       movl    %%edx,%1 ;      "
 443         "       popfl"
 444         : "=m" (*q),                    /* 0 */
 445           "=m" (*(q + 1))               /* 1 */
 446         : "A" (v)                       /* 2 */
 447         : "memory");
 448 }
 449
 450 static __inline uint64_t
 451 atomic_swap_64_i386(volatile uint64_t *p, uint64_t v)
 452 {
 453         volatile uint32_t *q;
 454         uint64_t res;
 455
 456         q = (volatile uint32_t *)p;
 457         __asm __volatile(
 458         "       pushfl ;                "
 459         "       cli ;                   "
 460         "       movl    %1,%%eax ;      "
 461         "       movl    %2,%%edx ;      "
 462         "       movl    %4,%2 ;         "
 463         "       movl    %3,%1 ;         "
 464         "       popfl"
 465         : "=&A" (res),                  /* 0 */
 466           "+m" (*q),                    /* 1 */
 467           "+m" (*(q + 1))               /* 2 */
 468         : "r" ((uint32_t)v),            /* 3 */
 469           "r" ((uint32_t)(v >> 32)));   /* 4 */
 470         return (res);
 471 }
 472
 473 static __inline int
 474 atomic_cmpset_64_i586(volatile uint64_t *dst, uint64_t expect, uint64_t src)
 475 {
 476         u_char res;
 477
 478         __asm __volatile(
 479         "       " MPLOCKED "            "
 480         "       cmpxchg8b %1 ;          "
 481         "       sete    %0"
 482         : "=q" (res),                   /* 0 */
 483           "+m" (*dst),                  /* 1 */
 484           "+A" (expect)                 /* 2 */
 485         : "b" ((uint32_t)src),          /* 3 */
 486           "c" ((uint32_t)(src >> 32))   /* 4 */
 487         : "memory", "cc");
 488         return (res);
 489 }
 490
 491 static __inline uint64_t
 492 atomic_load_acq_64_i586(volatile uint64_t *p)
 493 {
 494         uint64_t res;
 495
 496         __asm __volatile(
 497         "       movl    %%ebx,%%eax ;   "
 498         "       movl    %%ecx,%%edx ;   "
 499         "       " MPLOCKED "            "
 500         "       cmpxchg8b %1"
 501         : "=&A" (res),                  /* 0 */
 502           "+m" (*p)                     /* 1 */
 503         : : "memory", "cc");
 504         return (res);
 505 }
 506
 507 static __inline void
 508 atomic_store_rel_64_i586(volatile uint64_t *p, uint64_t v)
 509 {
 510
 511         __asm __volatile(
 512         "       movl    %%eax,%%ebx ;   "
 513         "       movl    %%edx,%%ecx ;   "
 514         "1:                             "
 515         "       " MPLOCKED "            "
 516         "       cmpxchg8b %0 ;          "
 517         "       jne     1b"
 518         : "+m" (*p),                    /* 0 */
 519           "+A" (v)                      /* 1 */
 520         : : "ebx", "ecx", "memory", "cc");
 521 }
 522
 523 static __inline uint64_t
 524 atomic_swap_64_i586(volatile uint64_t *p, uint64_t v)
 525 {
 526
 527         __asm __volatile(
 528         "       movl    %%eax,%%ebx ;   "
 529         "       movl    %%edx,%%ecx ;   "
 530         "1:                             "
 531         "       " MPLOCKED "            "
 532         "       cmpxchg8b %0 ;          "
 533         "       jne     1b"
 534         : "+m" (*p),                    /* 0 */
 535           "+A" (v)                      /* 1 */
 536         : : "ebx", "ecx", "memory", "cc");
 537         return (v);
 538 }
 539
 540 static __inline int
 541 atomic_cmpset_64(volatile uint64_t *dst, uint64_t expect, uint64_t src)
 542 {
 543
 544         if ((cpu_feature & CPUID_CX8) == 0)
 545                 return (atomic_cmpset_64_i386(dst, expect, src));
 546         else
 547                 return (atomic_cmpset_64_i586(dst, expect, src));
 548 }
 549
 550 static __inline uint64_t
 551 atomic_load_acq_64(volatile uint64_t *p)
 552 {
 553
 554         if ((cpu_feature & CPUID_CX8) == 0)
 555                 return (atomic_load_acq_64_i386(p));
 556         else
 557                 return (atomic_load_acq_64_i586(p));
 558 }
 559
 560 static __inline void
 561 atomic_store_rel_64(volatile uint64_t *p, uint64_t v)
 562 {
 563
 564         if ((cpu_feature & CPUID_CX8) == 0)
 565                 atomic_store_rel_64_i386(p, v);
 566         else
 567                 atomic_store_rel_64_i586(p, v);
 568 }
 569
 570 static __inline uint64_t
 571 atomic_swap_64(volatile uint64_t *p, uint64_t v)
 572 {
 573
 574         if ((cpu_feature & CPUID_CX8) == 0)
 575                 return (atomic_swap_64_i386(p, v));
 576         else
 577                 return (atomic_swap_64_i586(p, v));
 578 }
 579
 580 #endif /* _KERNEL */
 581
 582 #endif /* KLD_MODULE || !__GNUCLIKE_ASM */
 583
 584 ATOMIC_ASM(set,      char,  "orb %b1,%0",  "iq",  v);
 585 ATOMIC_ASM(clear,    char,  "andb %b1,%0", "iq", ~v);
 586 ATOMIC_ASM(add,      char,  "addb %b1,%0", "iq",  v);
 587 ATOMIC_ASM(subtract, char,  "subb %b1,%0", "iq",  v);
 588
 589 ATOMIC_ASM(set,      short, "orw %w1,%0",  "ir",  v);
 590 ATOMIC_ASM(clear,    short, "andw %w1,%0", "ir", ~v);
 591 ATOMIC_ASM(add,      short, "addw %w1,%0", "ir",  v);
 592 ATOMIC_ASM(subtract, short, "subw %w1,%0", "ir",  v);
 593
 594 ATOMIC_ASM(set,      int,   "orl %1,%0",   "ir",  v);
 595 ATOMIC_ASM(clear,    int,   "andl %1,%0",  "ir", ~v);
 596 ATOMIC_ASM(add,      int,   "addl %1,%0",  "ir",  v);
 597 ATOMIC_ASM(subtract, int,   "subl %1,%0",  "ir",  v);
 598
 599 ATOMIC_ASM(set,      long,  "orl %1,%0",   "ir",  v);
 600 ATOMIC_ASM(clear,    long,  "andl %1,%0",  "ir", ~v);
 601 ATOMIC_ASM(add,      long,  "addl %1,%0",  "ir",  v);
 602 ATOMIC_ASM(subtract, long,  "subl %1,%0",  "ir",  v);
 603
 604 #define ATOMIC_LOADSTORE(TYPE)                          \
 605         ATOMIC_LOAD(TYPE);                              \
 606         ATOMIC_STORE(TYPE)
 607
 608 ATOMIC_LOADSTORE(char);
 609 ATOMIC_LOADSTORE(short);
 610 ATOMIC_LOADSTORE(int);
 611 ATOMIC_LOADSTORE(long);
 612
 613 #undef ATOMIC_ASM
 614 #undef ATOMIC_LOAD
 615 #undef ATOMIC_STORE
 616 #undef ATOMIC_LOADSTORE
 617
 618 #ifndef WANT_FUNCTIONS
 619
 620 static __inline int
 621 atomic_cmpset_long(volatile u_long *dst, u_long expect, u_long src)
 622 {
 623
 624         return (atomic_cmpset_int((volatile u_int *)dst, (u_int)expect,
 625             (u_int)src));
 626 }
 627
 628 static __inline u_long
 629 atomic_fetchadd_long(volatile u_long *p, u_long v)
 630 {
 631
 632         return (atomic_fetchadd_int((volatile u_int *)p, (u_int)v));
 633 }
 634
 635 static __inline int
 636 atomic_testandset_long(volatile u_long *p, u_int v)
 637 {
 638
 639         return (atomic_testandset_int((volatile u_int *)p, v));
 640 }
 641
 642 static __inline int
 643 atomic_testandclear_long(volatile u_long *p, u_int v)
 644 {
 645
 646         return (atomic_testandclear_int((volatile u_int *)p, v));
 647 }
 648
 649 /* Read the current value and store a new value in the destination. */
 650 #ifdef __GNUCLIKE_ASM
 651
 652 static __inline u_int
 653 atomic_swap_int(volatile u_int *p, u_int v)
 654 {
 655
 656         __asm __volatile(
 657         "       xchgl   %1,%0 ;         "
 658         "# atomic_swap_int"
 659         : "+r" (v),                     /* 0 */
 660           "+m" (*p));                   /* 1 */
 661         return (v);
 662 }
 663
 664 static __inline u_long
 665 atomic_swap_long(volatile u_long *p, u_long v)
 666 {
 667
 668         return (atomic_swap_int((volatile u_int *)p, (u_int)v));
 669 }
 670
 671 #else /* !__GNUCLIKE_ASM */
 672
 673 u_int   atomic_swap_int(volatile u_int *p, u_int v);
 674 u_long  atomic_swap_long(volatile u_long *p, u_long v);
 675
 676 #endif /* __GNUCLIKE_ASM */
 677
 678 #define atomic_set_acq_char             atomic_set_barr_char
 679 #define atomic_set_rel_char             atomic_set_barr_char
 680 #define atomic_clear_acq_char           atomic_clear_barr_char
 681 #define atomic_clear_rel_char           atomic_clear_barr_char
 682 #define atomic_add_acq_char             atomic_add_barr_char
 683 #define atomic_add_rel_char             atomic_add_barr_char
 684 #define atomic_subtract_acq_char        atomic_subtract_barr_char
 685 #define atomic_subtract_rel_char        atomic_subtract_barr_char
 686
 687 #define atomic_set_acq_short            atomic_set_barr_short
 688 #define atomic_set_rel_short            atomic_set_barr_short
 689 #define atomic_clear_acq_short          atomic_clear_barr_short
 690 #define atomic_clear_rel_short          atomic_clear_barr_short
 691 #define atomic_add_acq_short            atomic_add_barr_short
 692 #define atomic_add_rel_short            atomic_add_barr_short
 693 #define atomic_subtract_acq_short       atomic_subtract_barr_short
 694 #define atomic_subtract_rel_short       atomic_subtract_barr_short
 695
 696 #define atomic_set_acq_int              atomic_set_barr_int
 697 #define atomic_set_rel_int              atomic_set_barr_int
 698 #define atomic_clear_acq_int            atomic_clear_barr_int
 699 #define atomic_clear_rel_int            atomic_clear_barr_int
 700 #define atomic_add_acq_int              atomic_add_barr_int
 701 #define atomic_add_rel_int              atomic_add_barr_int
 702 #define atomic_subtract_acq_int         atomic_subtract_barr_int
 703 #define atomic_subtract_rel_int         atomic_subtract_barr_int
 704 #define atomic_cmpset_acq_int           atomic_cmpset_int
 705 #define atomic_cmpset_rel_int           atomic_cmpset_int
 706 #define atomic_fcmpset_acq_int          atomic_fcmpset_int
 707 #define atomic_fcmpset_rel_int          atomic_fcmpset_int
 708
 709 #define atomic_set_acq_long             atomic_set_barr_long
 710 #define atomic_set_rel_long             atomic_set_barr_long
 711 #define atomic_clear_acq_long           atomic_clear_barr_long
 712 #define atomic_clear_rel_long           atomic_clear_barr_long
 713 #define atomic_add_acq_long             atomic_add_barr_long
 714 #define atomic_add_rel_long             atomic_add_barr_long
 715 #define atomic_subtract_acq_long        atomic_subtract_barr_long
 716 #define atomic_subtract_rel_long        atomic_subtract_barr_long
 717 #define atomic_cmpset_acq_long          atomic_cmpset_long
 718 #define atomic_cmpset_rel_long          atomic_cmpset_long
 719 #define atomic_fcmpset_acq_long         atomic_fcmpset_long
 720 #define atomic_fcmpset_rel_long         atomic_fcmpset_long
 721
 722 #define atomic_readandclear_int(p)      atomic_swap_int(p, 0)
 723 #define atomic_readandclear_long(p)     atomic_swap_long(p, 0)
 724
 725 /* Operations on 8-bit bytes. */
 726 #define atomic_set_8            atomic_set_char
 727 #define atomic_set_acq_8        atomic_set_acq_char
 728 #define atomic_set_rel_8        atomic_set_rel_char
 729 #define atomic_clear_8          atomic_clear_char
 730 #define atomic_clear_acq_8      atomic_clear_acq_char
 731 #define atomic_clear_rel_8      atomic_clear_rel_char
 732 #define atomic_add_8            atomic_add_char
 733 #define atomic_add_acq_8        atomic_add_acq_char
 734 #define atomic_add_rel_8        atomic_add_rel_char
 735 #define atomic_subtract_8       atomic_subtract_char
 736 #define atomic_subtract_acq_8   atomic_subtract_acq_char
 737 #define atomic_subtract_rel_8   atomic_subtract_rel_char
 738 #define atomic_load_acq_8       atomic_load_acq_char
 739 #define atomic_store_rel_8      atomic_store_rel_char
 740
 741 /* Operations on 16-bit words. */
 742 #define atomic_set_16           atomic_set_short
 743 #define atomic_set_acq_16       atomic_set_acq_short
 744 #define atomic_set_rel_16       atomic_set_rel_short
 745 #define atomic_clear_16         atomic_clear_short
 746 #define atomic_clear_acq_16     atomic_clear_acq_short
 747 #define atomic_clear_rel_16     atomic_clear_rel_short
 748 #define atomic_add_16           atomic_add_short
 749 #define atomic_add_acq_16       atomic_add_acq_short
 750 #define atomic_add_rel_16       atomic_add_rel_short
 751 #define atomic_subtract_16      atomic_subtract_short
 752 #define atomic_subtract_acq_16  atomic_subtract_acq_short
 753 #define atomic_subtract_rel_16  atomic_subtract_rel_short
 754 #define atomic_load_acq_16      atomic_load_acq_short
 755 #define atomic_store_rel_16     atomic_store_rel_short
 756
 757 /* Operations on 32-bit double words. */
 758 #define atomic_set_32           atomic_set_int
 759 #define atomic_set_acq_32       atomic_set_acq_int
 760 #define atomic_set_rel_32       atomic_set_rel_int
 761 #define atomic_clear_32         atomic_clear_int
 762 #define atomic_clear_acq_32     atomic_clear_acq_int
 763 #define atomic_clear_rel_32     atomic_clear_rel_int
 764 #define atomic_add_32           atomic_add_int
 765 #define atomic_add_acq_32       atomic_add_acq_int
 766 #define atomic_add_rel_32       atomic_add_rel_int
 767 #define atomic_subtract_32      atomic_subtract_int
 768 #define atomic_subtract_acq_32  atomic_subtract_acq_int
 769 #define atomic_subtract_rel_32  atomic_subtract_rel_int
 770 #define atomic_load_acq_32      atomic_load_acq_int
 771 #define atomic_store_rel_32     atomic_store_rel_int
 772 #define atomic_cmpset_32        atomic_cmpset_int
 773 #define atomic_cmpset_acq_32    atomic_cmpset_acq_int
 774 #define atomic_cmpset_rel_32    atomic_cmpset_rel_int
 775 #define atomic_fcmpset_32       atomic_fcmpset_int
 776 #define atomic_fcmpset_acq_32   atomic_fcmpset_acq_int
 777 #define atomic_fcmpset_rel_32   atomic_fcmpset_rel_int
 778 #define atomic_swap_32          atomic_swap_int
 779 #define atomic_readandclear_32  atomic_readandclear_int
 780 #define atomic_fetchadd_32      atomic_fetchadd_int
 781 #define atomic_testandset_32    atomic_testandset_int
 782 #define atomic_testandclear_32  atomic_testandclear_int
 783
 784 /* Operations on pointers. */
 785 #define atomic_set_ptr(p, v) \
 786         atomic_set_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 787 #define atomic_set_acq_ptr(p, v) \
 788         atomic_set_acq_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 789 #define atomic_set_rel_ptr(p, v) \
 790         atomic_set_rel_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 791 #define atomic_clear_ptr(p, v) \
 792         atomic_clear_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 793 #define atomic_clear_acq_ptr(p, v) \
 794         atomic_clear_acq_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 795 #define atomic_clear_rel_ptr(p, v) \
 796         atomic_clear_rel_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 797 #define atomic_add_ptr(p, v) \
 798         atomic_add_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 799 #define atomic_add_acq_ptr(p, v) \
 800         atomic_add_acq_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 801 #define atomic_add_rel_ptr(p, v) \
 802         atomic_add_rel_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 803 #define atomic_subtract_ptr(p, v) \
 804         atomic_subtract_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 805 #define atomic_subtract_acq_ptr(p, v) \
 806         atomic_subtract_acq_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 807 #define atomic_subtract_rel_ptr(p, v) \
 808         atomic_subtract_rel_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 809 #define atomic_load_acq_ptr(p) \
 810         atomic_load_acq_int((volatile u_int *)(p))
 811 #define atomic_store_rel_ptr(p, v) \
 812         atomic_store_rel_int((volatile u_int *)(p), (v))
 813 #define atomic_cmpset_ptr(dst, old, new) \
 814         atomic_cmpset_int((volatile u_int *)(dst), (u_int)(old), (u_int)(new))
 815 #define atomic_cmpset_acq_ptr(dst, old, new) \
 816         atomic_cmpset_acq_int((volatile u_int *)(dst), (u_int)(old), \
 817             (u_int)(new))
 818 #define atomic_cmpset_rel_ptr(dst, old, new) \
 819         atomic_cmpset_rel_int((volatile u_int *)(dst), (u_int)(old), \
 820             (u_int)(new))
 821 #define atomic_fcmpset_ptr(dst, old, new) \
 822         atomic_fcmpset_int((volatile u_int *)(dst), (u_int *)(old), (u_int)(new))
 823 #define atomic_fcmpset_acq_ptr(dst, old, new) \
 824         atomic_fcmpset_acq_int((volatile u_int *)(dst), (u_int *)(old), \
 825             (u_int)(new))
 826 #define atomic_fcmpset_rel_ptr(dst, old, new) \
 827         atomic_fcmpset_rel_int((volatile u_int *)(dst), (u_int *)(old), \
 828             (u_int)(new))
 829 #define atomic_swap_ptr(p, v) \
 830         atomic_swap_int((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 831 #define atomic_readandclear_ptr(p) \
 832         atomic_readandclear_int((volatile u_int *)(p))
 833
 834 #endif /* !WANT_FUNCTIONS */
 835
 836 #if defined(_KERNEL)
 837 #define mb()    __mbk()
 838 #define wmb()   __mbk()
 839 #define rmb()   __mbk()
 840 #else
 841 #define mb()    __mbu()
 842 #define wmb()   __mbu()
 843 #define rmb()   __mbu()
 844 #endif
 845
 846 #endif /* !_MACHINE_ATOMIC_H_ */