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 #ifndef _LOCORE
  43
  44 #include <sys/types.h>
  45
  46 #ifndef _KERNEL
  47 #include <machine/sysarch.h>
  48 #endif
  49
  50 #define mb()
  51 #define wmb()
  52 #define rmb()
  53
  54 #ifndef I32_bit
  55 #define I32_bit (1 << 7)        /* IRQ disable */
  56 #endif
  57 #ifndef F32_bit
  58 #define F32_bit (1 << 6)        /* FIQ disable */
  59 #endif
  60
  61 #define __with_interrupts_disabled(expr) \
  62         do {                                            \
  63                 u_int cpsr_save, tmp;                   \
  64                                                         \
  65                 __asm __volatile(                       \
  66                         "mrs  %0, cpsr;"                \
  67                         "orr  %1, %0, %2;"              \
  68                         "msr  cpsr_all, %1;"            \
  69                         : "=r" (cpsr_save), "=r" (tmp)  \
  70                         : "I" (I32_bit | F32_bit)               \
  71                         : "cc" );               \
  72                 (expr);                         \
  73                  __asm __volatile(              \
  74                         "msr  cpsr_all, %0"     \
  75                         : /* no output */       \
  76                         : "r" (cpsr_save)       \
  77                         : "cc" );               \
  78         } while(0)
  79
  80 static __inline uint32_t
  81 __swp(uint32_t val, volatile uint32_t *ptr)
  82 {
  83         __asm __volatile("swp   %0, %2, [%3]"
  84             : "=&r" (val), "=m" (*ptr)
  85             : "r" (val), "r" (ptr), "m" (*ptr)
  86             : "memory");
  87         return (val);
  88 }
  89
  90
  91 #ifdef _KERNEL
  92 static __inline void
  93 atomic_set_32(volatile uint32_t *address, uint32_t setmask)
  94 {
  95         __with_interrupts_disabled(*address |= setmask);
  96 }
  97
  98 static __inline void
  99 atomic_clear_32(volatile uint32_t *address, uint32_t clearmask)
 100 {
 101         __with_interrupts_disabled(*address &= ~clearmask);
 102 }
 103
 104 static __inline u_int32_t
 105 atomic_cmpset_32(volatile u_int32_t *p, volatile u_int32_t cmpval, volatile u_int32_t newval)
 106 {
 107         int ret;
 108
 109         __with_interrupts_disabled(
 110          {
 111                 if (*p == cmpval) {
 112                         *p = newval;
 113                         ret = 1;
 114                 } else {
 115                         ret = 0;
 116                 }
 117         });
 118         return (ret);
 119 }
 120
 121 static __inline void
 122 atomic_add_32(volatile u_int32_t *p, u_int32_t val)
 123 {
 124         __with_interrupts_disabled(*p += val);
 125 }
 126
 127 static __inline void
 128 atomic_subtract_32(volatile u_int32_t *p, u_int32_t val)
 129 {
 130         __with_interrupts_disabled(*p -= val);
 131 }
 132
 133 static __inline uint32_t
 134 atomic_fetchadd_32(volatile uint32_t *p, uint32_t v)
 135 {
 136         uint32_t value;
 137
 138         __with_interrupts_disabled(
 139         {
 140                 value = *p;
 141                 *p += v;
 142         });
 143         return (value);
 144 }
 145
 146 #else /* !_KERNEL */
 147
 148 static __inline u_int32_t
 149 atomic_cmpset_32(volatile u_int32_t *p, volatile u_int32_t cmpval, volatile u_int32_t newval)
 150 {
 151         register int done, ras_start = ARM_RAS_START;
 152
 153         __asm __volatile("1:\n"
 154             "adr        %1, 1b\n"
 155             "str        %1, [%0]\n"
 156             "adr        %1, 2f\n"
 157             "str        %1, [%0, #4]\n"
 158             "ldr        %1, [%2]\n"
 159             "cmp        %1, %3\n"
 160             "streq      %4, [%2]\n"
 161             "2:\n"
 162             "mov        %1, #0\n"
 163             "str        %1, [%0]\n"
 164             "mov        %1, #0xffffffff\n"
 165             "str        %1, [%0, #4]\n"
 166             "moveq      %1, #1\n"
 167             "movne      %1, #0\n"
 168             : "+r" (ras_start), "=r" (done)
 169             ,"+r" (p), "+r" (cmpval), "+r" (newval) : : "memory");
 170         return (done);
 171 }
 172
 173 static __inline void
 174 atomic_add_32(volatile u_int32_t *p, u_int32_t val)
 175 {
 176         int start, ras_start = ARM_RAS_START;
 177
 178         __asm __volatile("1:\n"
 179             "adr        %1, 1b\n"
 180             "str        %1, [%0]\n"
 181             "adr        %1, 2f\n"
 182             "str        %1, [%0, #4]\n"
 183             "ldr        %1, [%2]\n"
 184             "add        %1, %1, %3\n"
 185             "str        %1, [%2]\n"
 186             "2:\n"
 187             "mov        %1, #0\n"
 188             "str        %1, [%0]\n"
 189             "mov        %1, #0xffffffff\n"
 190             "str        %1, [%0, #4]\n"
 191             : "+r" (ras_start), "=r" (start), "+r" (p), "+r" (val)
 192             : : "memory");
 193 }
 194
 195 static __inline void
 196 atomic_subtract_32(volatile u_int32_t *p, u_int32_t val)
 197 {
 198         int start, ras_start = ARM_RAS_START;
 199
 200         __asm __volatile("1:\n"
 201             "adr        %1, 1b\n"
 202             "str        %1, [%0]\n"
 203             "adr        %1, 2f\n"
 204             "str        %1, [%0, #4]\n"
 205             "ldr        %1, [%2]\n"
 206             "sub        %1, %1, %3\n"
 207             "str        %1, [%2]\n"
 208             "2:\n"
 209             "mov        %1, #0\n"
 210             "str        %1, [%0]\n"
 211             "mov        %1, #0xffffffff\n"
 212             "str        %1, [%0, #4]\n"
 213
 214             : "+r" (ras_start), "=r" (start), "+r" (p), "+r" (val)
 215             : : "memory");
 216 }
 217
 218 static __inline void
 219 atomic_set_32(volatile uint32_t *address, uint32_t setmask)
 220 {
 221         int start, ras_start = ARM_RAS_START;
 222
 223         __asm __volatile("1:\n"
 224             "adr        %1, 1b\n"
 225             "str        %1, [%0]\n"
 226             "adr        %1, 2f\n"
 227             "str        %1, [%0, #4]\n"
 228             "ldr        %1, [%2]\n"
 229             "orr        %1, %1, %3\n"
 230             "str        %1, [%2]\n"
 231             "2:\n"
 232             "mov        %1, #0\n"
 233             "str        %1, [%0]\n"
 234             "mov        %1, #0xffffffff\n"
 235             "str        %1, [%0, #4]\n"
 236
 237             : "+r" (ras_start), "=r" (start), "+r" (address), "+r" (setmask)
 238             : : "memory");
 239 }
 240
 241 static __inline void
 242 atomic_clear_32(volatile uint32_t *address, uint32_t clearmask)
 243 {
 244         int start, ras_start = ARM_RAS_START;
 245
 246         __asm __volatile("1:\n"
 247             "adr        %1, 1b\n"
 248             "str        %1, [%0]\n"
 249             "adr        %1, 2f\n"
 250             "str        %1, [%0, #4]\n"
 251             "ldr        %1, [%2]\n"
 252             "bic        %1, %1, %3\n"
 253             "str        %1, [%2]\n"
 254             "2:\n"
 255             "mov        %1, #0\n"
 256             "str        %1, [%0]\n"
 257             "mov        %1, #0xffffffff\n"
 258             "str        %1, [%0, #4]\n"
 259             : "+r" (ras_start), "=r" (start), "+r" (address), "+r" (clearmask)
 260             : : "memory");
 261
 262 }
 263
 264 static __inline uint32_t
 265 atomic_fetchadd_32(volatile uint32_t *p, uint32_t v)
 266 {
 267         uint32_t start, tmp, ras_start = ARM_RAS_START;
 268
 269         __asm __volatile("1:\n"
 270             "adr        %1, 1b\n"
 271             "str        %1, [%0]\n"
 272             "adr        %1, 2f\n"
 273             "str        %1, [%0, #4]\n"
 274             "ldr        %1, [%3]\n"
 275             "mov        %2, %1\n"
 276             "add        %2, %2, %4\n"
 277             "str        %2, [%3]\n"
 278             "2:\n"
 279             "mov        %2, #0\n"
 280             "str        %2, [%0]\n"
 281             "mov        %2, #0xffffffff\n"
 282             "str        %2, [%0, #4]\n"
 283             : "+r" (ras_start), "=r" (start), "=r" (tmp), "+r" (p), "+r" (v)
 284             : : "memory");
 285         return (start);
 286 }
 287
 288
 289 #endif /* _KERNEL */
 290
 291 static __inline int
 292 atomic_load_32(volatile uint32_t *v)
 293 {
 294
 295         return (*v);
 296 }
 297
 298 static __inline void
 299 atomic_store_32(volatile uint32_t *dst, uint32_t src)
 300 {
 301         *dst = src;
 302 }
 303
 304 static __inline uint32_t
 305 atomic_readandclear_32(volatile u_int32_t *p)
 306 {
 307
 308         return (__swp(0, p));
 309 }
 310
 311 #undef __with_interrupts_disabled
 312
 313 #endif /* _LOCORE */
 314
 315 #define atomic_add_long(p, v) \
 316         atomic_add_32((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 317 #define atomic_add_acq_long             atomic_add_long
 318 #define atomic_add_rel_long             atomic_add_long
 319 #define atomic_subtract_long(p, v) \
 320         atomic_subtract_32((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 321 #define atomic_subtract_acq_long        atomic_subtract_long
 322 #define atomic_subtract_rel_long        atomic_subtract_long
 323 #define atomic_clear_long(p, v) \
 324         atomic_clear_32((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 325 #define atomic_clear_acq_long           atomic_clear_long
 326 #define atomic_clear_rel_long           atomic_clear_long
 327 #define atomic_set_long(p, v) \
 328         atomic_set_32((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 329 #define atomic_set_acq_long             atomic_set_long
 330 #define atomic_set_rel_long             atomic_set_long
 331 #define atomic_cmpset_long(dst, old, new) \
 332         atomic_cmpset_32((volatile u_int *)(dst), (u_int)(old), (u_int)(new))
 333 #define atomic_cmpset_acq_long          atomic_cmpset_long
 334 #define atomic_cmpset_rel_long          atomic_cmpset_long
 335 #define atomic_fetchadd_long(p, v) \
 336         atomic_fetchadd_32((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 337 #define atomic_readandclear_long(p) \
 338         atomic_readandclear_long((volatile u_int *)(p))
 339 #define atomic_load_long(p) \
 340         atomic_load_32((volatile u_int *)(p))
 341 #define atomic_load_acq_long            atomic_load_long
 342 #define atomic_store_rel_long(p, v) \
 343         atomic_store_rel_32((volatile u_int *)(p), (u_int)(v))
 344
 345
 346 #define atomic_clear_ptr                atomic_clear_32
 347 #define atomic_set_ptr                  atomic_set_32
 348 #define atomic_cmpset_ptr(dst, old, new)        \
 349     atomic_cmpset_32((volatile u_int *)(dst), (u_int)(old), (u_int)(new))
 350 #define atomic_cmpset_rel_ptr           atomic_cmpset_ptr
 351 #define atomic_cmpset_acq_ptr           atomic_cmpset_ptr
 352 #define atomic_store_ptr                atomic_store_32
 353 #define atomic_store_rel_ptr            atomic_store_ptr
 354
 355 #define atomic_add_int                  atomic_add_32
 356 #define atomic_add_acq_int              atomic_add_int
 357 #define atomic_add_rel_int              atomic_add_int
 358 #define atomic_subtract_int             atomic_subtract_32
 359 #define atomic_subtract_acq_int         atomic_subtract_int
 360 #define atomic_subtract_rel_int         atomic_subtract_int
 361 #define atomic_clear_int                atomic_clear_32
 362 #define atomic_clear_acq_int            atomic_clear_int
 363 #define atomic_clear_rel_int            atomic_clear_int
 364 #define atomic_set_int                  atomic_set_32
 365 #define atomic_set_acq_int              atomic_set_int
 366 #define atomic_set_rel_int              atomic_set_int
 367 #define atomic_cmpset_int               atomic_cmpset_32
 368 #define atomic_cmpset_acq_int           atomic_cmpset_int
 369 #define atomic_cmpset_rel_int           atomic_cmpset_int
 370 #define atomic_fetchadd_int             atomic_fetchadd_32
 371 #define atomic_readandclear_int         atomic_readandclear_32
 372 #define atomic_load_acq_int             atomic_load_32
 373 #define atomic_store_rel_int            atomic_store_32
 374
 375 #define atomic_add_acq_32               atomic_add_32
 376 #define atomic_add_rel_32               atomic_add_32
 377 #define atomic_subtract_acq_32          atomic_subtract_32
 378 #define atomic_subtract_rel_32          atomic_subtract_32
 379 #define atomic_clear_acq_32             atomic_clear_32
 380 #define atomic_clear_rel_32             atomic_clear_32
 381 #define atomic_set_acq_32               atomic_set_32
 382 #define atomic_set_rel_32               atomic_set_32
 383 #define atomic_cmpset_acq_32            atomic_cmpset_32
 384 #define atomic_cmpset_rel_32            atomic_cmpset_32
 385 #define atomic_load_acq_32              atomic_load_32
 386 #define atomic_store_rel_32             atomic_store_32
 387
 388 #endif /* _MACHINE_ATOMIC_H_ */