sys/arm/include/atomic.h

   1 /* $NetBSD: atomic.h,v 1.1 2002/10/19 12:22:34 bsh Exp $ */
   2
   3 /*-
   4  * Copyright (C) 2003-2004 Olivier Houchard
   5  * Copyright (C) 1994-1997 Mark Brinicombe
   6  * Copyright (C) 1994 Brini
   7  * All rights reserved.
   8  *
   9  * This code is derived from software written for Brini by Mark Brinicombe
  10  *
  11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  12  * modification, are permitted provided that the following conditions
  13  * are met:
  14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  19  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  20  *    must display the following acknowledgement:
  21  *      This product includes software developed by Brini.
  22  * 4. The name of Brini may not be used to endorse or promote products
  23  *    derived from this software without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY BRINI ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  26  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  27  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  28  * IN NO EVENT SHALL BRINI BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  29  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
  30  * PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS;
  31  * OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY,
  32  * WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR
  33  * OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF
  34  * ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  35  *
  36  * $FreeBSD$
  37  */
  38
  39 #ifndef _MACHINE_ATOMIC_H_
  40 #define _MACHINE_ATOMIC_H_
  41
  42
  43
  44 #ifndef _LOCORE
  45
  46 #include <sys/types.h>
  47
  48 #ifndef I32_bit
  49 #define I32_bit (1 << 7)        /* IRQ disable */
  50 #endif
  51 #ifndef F32_bit
  52 #define F32_bit (1 << 6)        /* FIQ disable */
  53 #endif
  54
  55 #define __with_interrupts_disabled(expr) \
  56         do {                                            \
  57                 u_int cpsr_save, tmp;                   \
  58                                                         \
  59                 __asm __volatile(                       \
  60                         "mrs  %0, cpsr;"                \
  61                         "orr  %1, %0, %2;"              \
  62                         "msr  cpsr_all, %1;"            \
  63                         : "=r" (cpsr_save), "=r" (tmp)  \
  64                         : "I" (I32_bit | F32_bit)               \
  65                         : "cc" );               \
  66                 (expr);                         \
  67                  __asm __volatile(              \
  68                         "msr  cpsr_all, %0"     \
  69                         : /* no output */       \
  70                         : "r" (cpsr_save)       \
  71                         : "cc" );               \
  72         } while(0)
  73
  74 #define ARM_RAS_START   0xe0000004
  75 #define ARM_RAS_END     0xe0000008
  76
  77 static __inline uint32_t
  78 __swp(uint32_t val, volatile uint32_t *ptr)
  79 {
  80         __asm __volatile("swp   %0, %2, [%3]"
  81             : "=&r" (val), "=m" (*ptr)
  82             : "r" (val), "r" (ptr), "m" (*ptr)
  83             : "memory");
  84         return (val);
  85 }
  86
  87
  88 #ifdef _KERNEL
  89 static __inline void
  90 atomic_set_32(volatile uint32_t *address, uint32_t setmask)
  91 {
  92         __with_interrupts_disabled(*address |= setmask);
  93 }
  94
  95 static __inline void
  96 atomic_clear_32(volatile uint32_t *address, uint32_t clearmask)
  97 {
  98         __with_interrupts_disabled(*address &= ~clearmask);
  99 }
 100
 101 static __inline u_int32_t
 102 atomic_cmpset_32(volatile u_int32_t *p, volatile u_int32_t cmpval, volatile u_int32_t newval)
 103 {
 104         int ret;
 105
 106         __with_interrupts_disabled(
 107          {
 108                 if (*p == cmpval) {
 109                         *p = newval;
 110                         ret = 1;
 111                 } else {
 112                         ret = 0;
 113                 }
 114         });
 115         return (ret);
 116 }
 117
 118 static __inline void
 119 atomic_add_32(volatile u_int32_t *p, u_int32_t val)
 120 {
 121         __with_interrupts_disabled(*p += val);
 122 }
 123
 124 static __inline void
 125 atomic_subtract_32(volatile u_int32_t *p, u_int32_t val)
 126 {
 127         __with_interrupts_disabled(*p -= val);
 128 }
 129
 130 static __inline uint32_t
 131 atomic_fetchadd_32(volatile uint32_t *p, uint32_t v)
 132 {
 133         uint32_t value;
 134
 135         __with_interrupts_disabled(
 136         {
 137                 value = *p;
 138                 *p += v;
 139         });
 140         return (value);
 141 }
 142
 143 #else /* !_KERNEL */
 144
 145 static __inline u_int32_t
 146 atomic_cmpset_32(volatile u_int32_t *p, volatile u_int32_t cmpval, volatile u_int32_t newval)
 147 {
 148         register int done, ras_start;
 149
 150         __asm __volatile("1:\n"
 151             "adr        %1, 1b\n"
 152             "mov        %0, #0xe0000004\n"
 153             "str        %1, [%0]\n"
 154             "mov        %0, #0xe0000008\n"
 155             "adr        %1, 2f\n"
 156             "str        %1, [%0]\n"
 157             "ldr        %1, [%2]\n"
 158             "cmp        %1, %3\n"
 159             "streq      %4, [%2]\n"
 160             "2:\n"
 161             "mov        %1, #0\n"
 162             "mov        %0, #0xe0000004\n"
 163             "str        %1, [%0]\n"
 164             "mov        %1, #0xffffffff\n"
 165             "mov        %0, #0xe0000008\n"
 166             "str        %1, [%0]\n"
 167             "moveq      %1, #1\n"
 168             "movne      %1, #0\n"
 169             : "=r" (ras_start), "=r" (done)
 170             ,"+r" (p), "+r" (cmpval), "+r" (newval) : : "memory");
 171         return (done);
 172 }
 173
 174 static __inline void
 175 atomic_add_32(volatile u_int32_t *p, u_int32_t val)
 176 {
 177         int ras_start, start;
 178
 179         __asm __volatile("1:\n"
 180             "adr        %1, 1b\n"
 181             "mov        %0, #0xe0000004\n"
 182             "str        %1, [%0]\n"
 183             "mov        %0, #0xe0000008\n"
 184             "adr        %1, 2f\n"
 185             "str        %1, [%0]\n"
 186             "ldr        %1, [%2]\n"
 187             "add        %1, %1, %3\n"
 188             "str        %1, [%2]\n"
 189             "2:\n"
 190             "mov        %0, #0xe0000004\n"
 191             "mov        %1, #0\n"
 192             "str        %1, [%0]\n"
 193             "mov        %1, #0xffffffff\n"
 194             "mov        %0, #0xe0000008\n"
 195             "str        %1, [%0]\n"
 196             : "=r" (ras_start), "=r" (start), "+r" (p), "+r" (val)
 197             : : "memory");
 198 }
 199
 200 static __inline void
 201 atomic_subtract_32(volatile u_int32_t *p, u_int32_t val)
 202 {
 203         int ras_start, start;
 204
 205         __asm __volatile("1:\n"
 206             "adr        %1, 1b\n"
 207             "mov        %0, #0xe0000004\n"
 208             "str        %1, [%0]\n"
 209             "mov        %0, #0xe0000008\n"
 210             "adr        %1, 2f\n"
 211             "str        %1, [%0]\n"
 212             "ldr        %1, [%2]\n"
 213             "sub        %1, %1, %3\n"
 214             "str        %1, [%2]\n"
 215             "2:\n"
 216             "mov        %0, #0xe0000004\n"
 217             "mov        %1, #0\n"
 218             "str        %1, [%0]\n"
 219             "mov        %1, #0xffffffff\n"
 220             "mov        %0, #0xe0000008\n"
 221             "str        %1, [%0]\n"
 222
 223             : "=r" (ras_start), "=r" (start), "+r" (p), "+r" (val)
 224             : : "memory");
 225 }
 226
 227 static __inline void
 228 atomic_set_32(volatile uint32_t *address, uint32_t setmask)
 229 {
 230         int ras_start, start;
 231
 232         __asm __volatile("1:\n"
 233             "adr        %1, 1b\n"
 234             "mov        %0, #0xe0000004\n"
 235             "str        %1, [%0]\n"
 236             "mov        %0, #0xe0000008\n"
 237             "adr        %1, 2f\n"
 238             "str        %1, [%0]\n"
 239             "ldr        %1, [%2]\n"
 240             "orr        %1, %1, %3\n"
 241             "str        %1, [%2]\n"
 242             "2:\n"
 243             "mov        %0, #0xe0000004\n"
 244             "mov        %1, #0\n"
 245             "str        %1, [%0]\n"
 246             "mov        %1, #0xffffffff\n"
 247             "mov        %0, #0xe0000008\n"
 248             "str        %1, [%0]\n"
 249
 250             : "=r" (ras_start), "=r" (start), "+r" (address), "+r" (setmask)
 251             : : "memory");
 252 }
 253
 254 static __inline void
 255 atomic_clear_32(volatile uint32_t *address, uint32_t clearmask)
 256 {
 257         int ras_start, start;
 258
 259         __asm __volatile("1:\n"
 260             "adr        %1, 1b\n"
 261             "mov        %0, #0xe0000004\n"
 262             "str        %1, [%0]\n"
 263             "mov        %0, #0xe0000008\n"
 264             "adr        %1, 2f\n"
 265             "str        %1, [%0]\n"
 266             "ldr        %1, [%2]\n"
 267             "bic        %1, %1, %3\n"
 268             "str        %1, [%2]\n"
 269             "2:\n"
 270             "mov        %0, #0xe0000004\n"
 271             "mov        %1, #0\n"
 272             "str        %1, [%0]\n"
 273             "mov        %1, #0xffffffff\n"
 274             "mov        %0, #0xe0000008\n"
 275             "str        %1, [%0]\n"
 276             : "=r" (ras_start), "=r" (start), "+r" (address), "+r" (clearmask)
 277             : : "memory");
 278
 279 }
 280
 281 static __inline uint32_t
 282 atomic_fetchadd_32(volatile uint32_t *p, uint32_t v)
 283 {
 284         uint32_t ras_start, start;
 285
 286         __asm __volatile("1:\n"
 287             "adr        %1, 1b\n"
 288             "mov        %0, #0xe0000004\n"
 289             "str        %1, [%0]\n"
 290             "mov        %0, #0xe0000008\n"
 291             "adr        %1, 2f\n"
 292             "str        %1, [%0]\n"
 293             "ldr        %1, [%2]\n"
 294             "add        %0, %1, %3\n"
 295             "str        %0, [%2]\n"
 296             "2:\n"
 297             "mov        %0, #0xe0000004\n"
 298             "mov        %3, #0\n"
 299             "str        %3, [%0]\n"
 300             "mov        %0, #0xe0000008\n"
 301             "mov        %3, #0xffffffff\n"
 302             "str        %3, [%0]\n"
 303             : "=r" (ras_start), "=r" (start), "+r" (p), "+r" (v)
 304             : : "memory");
 305         return (start);
 306 }
 307
 308
 309 #endif /* _KERNEL */
 310
 311 static __inline int
 312 atomic_load_32(volatile uint32_t *v)
 313 {
 314
 315         return (*v);
 316 }
 317
 318 static __inline void
 319 atomic_store_32(volatile uint32_t *dst, uint32_t src)
 320 {
 321         *dst = src;
 322 }
 323
 324 static __inline uint32_t
 325 atomic_readandclear_32(volatile u_int32_t *p)
 326 {
 327
 328         return (__swp(0, p));
 329 }
 330
 331 #undef __with_interrupts_disabled
 332
 333 #endif /* _LOCORE */
 334
 335 #define atomic_add_long(p, v) \
 336         atomic_add_32((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 337 #define atomic_add_acq_long             atomic_add_long
 338 #define atomic_add_rel_long             atomic_add_long
 339 #define atomic_subtract_long(p, v) \
 340         atomic_subtract_32((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 341 #define atomic_subtract_acq_long        atomic_subtract_long
 342 #define atomic_subtract_rel_long        atomic_subtract_long
 343 #define atomic_clear_long(p, v) \
 344         atomic_clear_32((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 345 #define atomic_clear_acq_long           atomic_clear_long
 346 #define atomic_clear_rel_long           atomic_clear_long
 347 #define atomic_set_long(p, v) \
 348         atomic_set_32((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 349 #define atomic_set_acq_long             atomic_set_long
 350 #define atomic_set_rel_long             atomic_set_long
 351 #define atomic_cmpset_long(dst, old, new) \
 352         atomic_cmpset_32((volatile u_int *)(dst), (u_int)(old), (u_int)(new))
 353 #define atomic_cmpset_acq_long          atomic_cmpset_long
 354 #define atomic_cmpset_rel_long          atomic_cmpset_long
 355 #define atomic_fetchadd_long(p, v) \
 356         atomic_fetchadd_32((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 357 #define atomic_readandclear_long(p) \
 358         atomic_readandclear_long((volatile u_int *)(p))
 359 #define atomic_load_long(p) \
 360         atomic_load_32((volatile u_int *)(p))
 361 #define atomic_load_acq_long            atomic_load_long
 362 #define atomic_store_rel_long(p, v) \
 363         atomic_store_rel_32((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 364
 365
 366 #define atomic_clear_ptr                atomic_clear_32
 367 #define atomic_set_ptr                  atomic_set_32
 368 #define atomic_cmpset_ptr               atomic_cmpset_32
 369 #define atomic_cmpset_rel_ptr           atomic_cmpset_ptr
 370 #define atomic_cmpset_acq_ptr           atomic_cmpset_ptr
 371 #define atomic_store_ptr                atomic_store_32
 372 #define atomic_store_rel_ptr            atomic_store_ptr
 373
 374 #define atomic_add_int                  atomic_add_32
 375 #define atomic_add_acq_int              atomic_add_int
 376 #define atomic_add_rel_int              atomic_add_int
 377 #define atomic_subtract_int             atomic_subtract_32
 378 #define atomic_subtract_acq_int         atomic_subtract_int
 379 #define atomic_subtract_rel_int         atomic_subtract_int
 380 #define atomic_clear_int                atomic_clear_32
 381 #define atomic_clear_acq_int            atomic_clear_int
 382 #define atomic_clear_rel_int            atomic_clear_int
 383 #define atomic_set_int                  atomic_set_32
 384 #define atomic_set_acq_int              atomic_set_int
 385 #define atomic_set_rel_int              atomic_set_int
 386 #define atomic_cmpset_int               atomic_cmpset_32
 387 #define atomic_cmpset_acq_int           atomic_cmpset_int
 388 #define atomic_cmpset_rel_int           atomic_cmpset_int
 389 #define atomic_fetchadd_int             atomic_fetchadd_32
 390 #define atomic_readandclear_int         atomic_readandclear_32
 391 #define atomic_load_acq_int             atomic_load_32
 392 #define atomic_store_rel_int            atomic_store_32
 393
 394 #define atomic_add_acq_32               atomic_add_32
 395 #define atomic_add_rel_32               atomic_add_32
 396 #define atomic_subtract_acq_32          atomic_subtract_32
 397 #define atomic_subtract_rel_32          atomic_subtract_32
 398 #define atomic_clear_acq_32             atomic_clear_32
 399 #define atomic_clear_rel_32             atomic_clear_32
 400 #define atomic_set_acq_32               atomic_set_32
 401 #define atomic_set_rel_32               atomic_set_32
 402 #define atomic_cmpset_acq_32            atomic_cmpset_32
 403 #define atomic_cmpset_rel_32            atomic_cmpset_32
 404 #define atomic_load_acq_32              atomic_load_32
 405 #define atomic_store_rel_32             atomic_store_32
 406
 407 #endif /* _MACHINE_ATOMIC_H_ */