Branch data Line data Source code
1 : : /*
2 : : * arch/arm/include/asm/atomic.h
3 : : *
4 : : * Copyright (C) 1996 Russell King.
5 : : * Copyright (C) 2002 Deep Blue Solutions Ltd.
6 : : *
7 : : * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8 : : * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
9 : : * published by the Free Software Foundation.
10 : : */
11 : : #ifndef __ASM_ARM_ATOMIC_H
12 : : #define __ASM_ARM_ATOMIC_H
13 : :
14 : : #include <linux/compiler.h>
15 : : #include <linux/prefetch.h>
16 : : #include <linux/types.h>
17 : : #include <linux/irqflags.h>
18 : : #include <asm/barrier.h>
19 : : #include <asm/cmpxchg.h>
20 : :
21 : : #define ATOMIC_INIT(i) { (i) }
22 : :
23 : : #ifdef __KERNEL__
24 : :
25 : : /*
26 : : * On ARM, ordinary assignment (str instruction) doesn't clear the local
27 : : * strex/ldrex monitor on some implementations. The reason we can use it for
28 : : * atomic_set() is the clrex or dummy strex done on every exception return.
29 : : */
30 : : #define atomic_read(v) (*(volatile int *)&(v)->counter)
31 : : #define atomic_set(v,i) (((v)->counter) = (i))
32 : :
33 : : #if __LINUX_ARM_ARCH__ >= 6
34 : :
35 : : /*
36 : : * ARMv6 UP and SMP safe atomic ops. We use load exclusive and
37 : : * store exclusive to ensure that these are atomic. We may loop
38 : : * to ensure that the update happens.
39 : : */
40 : : static inline void atomic_add(int i, atomic_t *v)
41 : : {
42 : : unsigned long tmp;
43 : : int result;
44 : :
45 : 35026051 : prefetchw(&v->counter);
46 : 347491937 : __asm__ __volatile__("@ atomic_add\n"
47 : : "1: ldrex %0, [%3]\n"
48 : : " add %0, %0, %4\n"
49 : : " strex %1, %0, [%3]\n"
50 : : " teq %1, #0\n"
51 : : " bne 1b"
52 : : : "=&r" (result), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter)
53 : : : "r" (&v->counter), "Ir" (i)
54 : : : "cc");
55 : : }
56 : :
57 : : static inline int atomic_add_return(int i, atomic_t *v)
58 : : {
59 : : unsigned long tmp;
60 : : int result;
61 : :
62 : 206689254 : smp_mb();
63 : :
64 : 206687872 : __asm__ __volatile__("@ atomic_add_return\n"
65 : : "1: ldrex %0, [%3]\n"
66 : : " add %0, %0, %4\n"
67 : : " strex %1, %0, [%3]\n"
68 : : " teq %1, #0\n"
69 : : " bne 1b"
70 : : : "=&r" (result), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter)
71 : 2884034 : : "r" (&v->counter), "Ir" (i)
72 : : : "cc");
73 : :
74 : 206710476 : smp_mb();
75 : :
76 : : return result;
77 : : }
78 : :
79 : : static inline void atomic_sub(int i, atomic_t *v)
80 : : {
81 : : unsigned long tmp;
82 : : int result;
83 : :
84 : 792545 : prefetchw(&v->counter);
85 : 106744170 : __asm__ __volatile__("@ atomic_sub\n"
86 : : "1: ldrex %0, [%3]\n"
87 : : " sub %0, %0, %4\n"
88 : : " strex %1, %0, [%3]\n"
89 : : " teq %1, #0\n"
90 : : " bne 1b"
91 : : : "=&r" (result), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter)
92 : : : "r" (&v->counter), "Ir" (i)
93 : : : "cc");
94 : : }
95 : :
96 : : static inline int atomic_sub_return(int i, atomic_t *v)
97 : : {
98 : : unsigned long tmp;
99 : : int result;
100 : :
101 : 314489551 : smp_mb();
102 : :
103 : 363088056 : __asm__ __volatile__("@ atomic_sub_return\n"
104 : : "1: ldrex %0, [%3]\n"
105 : : " sub %0, %0, %4\n"
106 : : " strex %1, %0, [%3]\n"
107 : : " teq %1, #0\n"
108 : : " bne 1b"
109 : : : "=&r" (result), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter)
110 : 2273515 : : "r" (&v->counter), "Ir" (i)
111 : : : "cc");
112 : :
113 : 363131979 : smp_mb();
114 : :
115 : : return result;
116 : : }
117 : :
118 : : static inline int atomic_cmpxchg(atomic_t *ptr, int old, int new)
119 : : {
120 : : int oldval;
121 : : unsigned long res;
122 : :
123 : 89973182 : smp_mb();
124 : :
125 : : do {
126 : 89977603 : __asm__ __volatile__("@ atomic_cmpxchg\n"
127 : : "ldrex %1, [%3]\n"
128 : : "mov %0, #0\n"
129 : : "teq %1, %4\n"
130 : : "strexeq %0, %5, [%3]\n"
131 : : : "=&r" (res), "=&r" (oldval), "+Qo" (ptr->counter)
132 : 5060859 : : "r" (&ptr->counter), "Ir" (old), "r" (new)
133 : : : "cc");
134 [ + + ][ + + ]: 89983292 : } while (res);
[ - + ][ + + ]
[ - + - +
+ + # # #
# - + - +
# # # # -
+ - + # #
# # - + -
+ ][ # # #
# # # # #
# # # # ]
[ # # ][ - +
+ + # # #
# # # # #
- + + + #
# # # # #
# # - + -
+ # # # #
- + + + -
+ - + # #
# # - + +
+ - + - +
# # # # #
# # # # #
# # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ - +
- + + + ]
[ # # ][ # # ]
135 : :
136 : 89979413 : smp_mb();
137 : :
138 : : return oldval;
139 : : }
140 : :
141 : : #else /* ARM_ARCH_6 */
142 : :
143 : : #ifdef CONFIG_SMP
144 : : #error SMP not supported on pre-ARMv6 CPUs
145 : : #endif
146 : :
147 : : static inline int atomic_add_return(int i, atomic_t *v)
148 : : {
149 : : unsigned long flags;
150 : : int val;
151 : :
152 : : raw_local_irq_save(flags);
153 : : val = v->counter;
154 : : v->counter = val += i;
155 : : raw_local_irq_restore(flags);
156 : :
157 : : return val;
158 : : }
159 : : #define atomic_add(i, v) (void) atomic_add_return(i, v)
160 : :
161 : : static inline int atomic_sub_return(int i, atomic_t *v)
162 : : {
163 : : unsigned long flags;
164 : : int val;
165 : :
166 : : raw_local_irq_save(flags);
167 : : val = v->counter;
168 : : v->counter = val -= i;
169 : : raw_local_irq_restore(flags);
170 : :
171 : : return val;
172 : : }
173 : : #define atomic_sub(i, v) (void) atomic_sub_return(i, v)
174 : :
175 : : static inline int atomic_cmpxchg(atomic_t *v, int old, int new)
176 : : {
177 : : int ret;
178 : : unsigned long flags;
179 : :
180 : : raw_local_irq_save(flags);
181 : : ret = v->counter;
182 : : if (likely(ret == old))
183 : : v->counter = new;
184 : : raw_local_irq_restore(flags);
185 : :
186 : : return ret;
187 : : }
188 : :
189 : : #endif /* __LINUX_ARM_ARCH__ */
190 : :
191 : : #define atomic_xchg(v, new) (xchg(&((v)->counter), new))
192 : :
193 : : static inline int __atomic_add_unless(atomic_t *v, int a, int u)
194 : : {
195 : : int c, old;
196 : :
197 : 90317396 : c = atomic_read(v);
198 [ + + + + ]: 175709704 : while (c != u && (old = atomic_cmpxchg((v), c, c + a)) != c)
[ + + + + ]
[ + - - + ]
[ + + - + ]
[ + + + + ]
[ # # # # ]
[ # # # # ]
[ + + - + ]
[ + - - + ]
[ # # # # ]
[ # # # # ]
[ + + - + ]
[ + - - + ]
[ - + # # ]
[ # # # # ]
[ + + - + ]
[ + - + + ]
[ + - - + ]
[ + + - + ]
[ # # # # ]
[ # # # # ]
[ # # # # ]
[ # # # # ]
[ # # # # ]
[ # # # # ]
[ # # # # ]
[ + + + + ]
[ + - - + ]
[ # # # # ]
[ # # # # ]
[ # # # # ]
[ # # # # ]
[ + + - + ]
[ + - - + ]
[ # # # # ]
[ # # # # ]
[ - + # # ]
[ # # # # ]
[ + + - + ]
[ + - - + ]
[ # # # # ]
[ # # # # ]
[ + + + + ]
[ + - + + ]
[ + + - + ]
[ + - - + ]
[ # # # # ]
[ # # # # ]
[ + + + + ]
[ + - + + ]
[ + + + + ]
[ + - - + ]
[ - + # # ]
[ # # # # ]
[ - + # # ]
[ # # # # ]
[ - + # # ]
[ # # # # ]
[ # # # # ]
[ # # # # ]
[ # # # # ]
[ # # # # ]
199 : : c = old;
200 : : return c;
201 : : }
202 : :
203 : : #define atomic_inc(v) atomic_add(1, v)
204 : : #define atomic_dec(v) atomic_sub(1, v)
205 : :
206 : : #define atomic_inc_and_test(v) (atomic_add_return(1, v) == 0)
207 : : #define atomic_dec_and_test(v) (atomic_sub_return(1, v) == 0)
208 : : #define atomic_inc_return(v) (atomic_add_return(1, v))
209 : : #define atomic_dec_return(v) (atomic_sub_return(1, v))
210 : : #define atomic_sub_and_test(i, v) (atomic_sub_return(i, v) == 0)
211 : :
212 : : #define atomic_add_negative(i,v) (atomic_add_return(i, v) < 0)
213 : :
214 : : #define smp_mb__before_atomic_dec() smp_mb()
215 : : #define smp_mb__after_atomic_dec() smp_mb()
216 : : #define smp_mb__before_atomic_inc() smp_mb()
217 : : #define smp_mb__after_atomic_inc() smp_mb()
218 : :
219 : : #ifndef CONFIG_GENERIC_ATOMIC64
220 : : typedef struct {
221 : : long long counter;
222 : : } atomic64_t;
223 : :
224 : : #define ATOMIC64_INIT(i) { (i) }
225 : :
226 : : #ifdef CONFIG_ARM_LPAE
227 : : static inline long long atomic64_read(const atomic64_t *v)
228 : : {
229 : : long long result;
230 : :
231 : : __asm__ __volatile__("@ atomic64_read\n"
232 : : " ldrd %0, %H0, [%1]"
233 : : : "=&r" (result)
234 : : : "r" (&v->counter), "Qo" (v->counter)
235 : : );
236 : :
237 : : return result;
238 : : }
239 : :
240 : : static inline void atomic64_set(atomic64_t *v, long long i)
241 : : {
242 : : __asm__ __volatile__("@ atomic64_set\n"
243 : : " strd %2, %H2, [%1]"
244 : : : "=Qo" (v->counter)
245 : : : "r" (&v->counter), "r" (i)
246 : : );
247 : : }
248 : : #else
249 : : static inline long long atomic64_read(const atomic64_t *v)
250 : : {
251 : : long long result;
252 : :
253 : 23511542 : __asm__ __volatile__("@ atomic64_read\n"
254 : : " ldrexd %0, %H0, [%1]"
255 : : : "=&r" (result)
256 : : : "r" (&v->counter), "Qo" (v->counter)
257 : : );
258 : :
259 : : return result;
260 : : }
261 : :
262 : : static inline void atomic64_set(atomic64_t *v, long long i)
263 : : {
264 : : long long tmp;
265 : :
266 : : prefetchw(&v->counter);
267 : 1196448 : __asm__ __volatile__("@ atomic64_set\n"
268 : : "1: ldrexd %0, %H0, [%2]\n"
269 : : " strexd %0, %3, %H3, [%2]\n"
270 : : " teq %0, #0\n"
271 : : " bne 1b"
272 : : : "=&r" (tmp), "=Qo" (v->counter)
273 : : : "r" (&v->counter), "r" (i)
274 : : : "cc");
275 : : }
276 : : #endif
277 : :
278 : : static inline void atomic64_add(long long i, atomic64_t *v)
279 : : {
280 : : long long result;
281 : : unsigned long tmp;
282 : :
283 : : prefetchw(&v->counter);
284 : 11991889 : __asm__ __volatile__("@ atomic64_add\n"
285 : : "1: ldrexd %0, %H0, [%3]\n"
286 : : " adds %Q0, %Q0, %Q4\n"
287 : : " adc %R0, %R0, %R4\n"
288 : : " strexd %1, %0, %H0, [%3]\n"
289 : : " teq %1, #0\n"
290 : : " bne 1b"
291 : : : "=&r" (result), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter)
292 : : : "r" (&v->counter), "r" (i)
293 : : : "cc");
294 : : }
295 : :
296 : : static inline long long atomic64_add_return(long long i, atomic64_t *v)
297 : : {
298 : : long long result;
299 : : unsigned long tmp;
300 : :
301 : 1 : smp_mb();
302 : :
303 : 1 : __asm__ __volatile__("@ atomic64_add_return\n"
304 : : "1: ldrexd %0, %H0, [%3]\n"
305 : : " adds %Q0, %Q0, %Q4\n"
306 : : " adc %R0, %R0, %R4\n"
307 : : " strexd %1, %0, %H0, [%3]\n"
308 : : " teq %1, #0\n"
309 : : " bne 1b"
310 : : : "=&r" (result), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter)
311 : : : "r" (&v->counter), "r" (i)
312 : : : "cc");
313 : :
314 : 1 : smp_mb();
315 : :
316 : : return result;
317 : : }
318 : :
319 : : static inline void atomic64_sub(long long i, atomic64_t *v)
320 : : {
321 : : long long result;
322 : : unsigned long tmp;
323 : :
324 : : prefetchw(&v->counter);
325 : 217537 : __asm__ __volatile__("@ atomic64_sub\n"
326 : : "1: ldrexd %0, %H0, [%3]\n"
327 : : " subs %Q0, %Q0, %Q4\n"
328 : : " sbc %R0, %R0, %R4\n"
329 : : " strexd %1, %0, %H0, [%3]\n"
330 : : " teq %1, #0\n"
331 : : " bne 1b"
332 : : : "=&r" (result), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter)
333 : : : "r" (&v->counter), "r" (i)
334 : : : "cc");
335 : : }
336 : :
337 : : static inline long long atomic64_sub_return(long long i, atomic64_t *v)
338 : : {
339 : : long long result;
340 : : unsigned long tmp;
341 : :
342 : : smp_mb();
343 : :
344 : : __asm__ __volatile__("@ atomic64_sub_return\n"
345 : : "1: ldrexd %0, %H0, [%3]\n"
346 : : " subs %Q0, %Q0, %Q4\n"
347 : : " sbc %R0, %R0, %R4\n"
348 : : " strexd %1, %0, %H0, [%3]\n"
349 : : " teq %1, #0\n"
350 : : " bne 1b"
351 : : : "=&r" (result), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter)
352 : : : "r" (&v->counter), "r" (i)
353 : : : "cc");
354 : :
355 : : smp_mb();
356 : :
357 : : return result;
358 : : }
359 : :
360 : : static inline long long atomic64_cmpxchg(atomic64_t *ptr, long long old,
361 : : long long new)
362 : : {
363 : : long long oldval;
364 : : unsigned long res;
365 : :
366 : 0 : smp_mb();
367 : :
368 : : do {
369 : 0 : __asm__ __volatile__("@ atomic64_cmpxchg\n"
370 : : "ldrexd %1, %H1, [%3]\n"
371 : : "mov %0, #0\n"
372 : : "teq %1, %4\n"
373 : : "teqeq %H1, %H4\n"
374 : : "strexdeq %0, %5, %H5, [%3]"
375 : : : "=&r" (res), "=&r" (oldval), "+Qo" (ptr->counter)
376 : : : "r" (&ptr->counter), "r" (old), "r" (new)
377 : : : "cc");
378 [ # # ]: 0 : } while (res);
379 : :
380 : 0 : smp_mb();
381 : :
382 : : return oldval;
383 : : }
384 : :
385 : : static inline long long atomic64_xchg(atomic64_t *ptr, long long new)
386 : : {
387 : : long long result;
388 : : unsigned long tmp;
389 : :
390 : 0 : smp_mb();
391 : :
392 : 0 : __asm__ __volatile__("@ atomic64_xchg\n"
393 : : "1: ldrexd %0, %H0, [%3]\n"
394 : : " strexd %1, %4, %H4, [%3]\n"
395 : : " teq %1, #0\n"
396 : : " bne 1b"
397 : : : "=&r" (result), "=&r" (tmp), "+Qo" (ptr->counter)
398 : : : "r" (&ptr->counter), "r" (new)
399 : : : "cc");
400 : :
401 : 0 : smp_mb();
402 : :
403 : : return result;
404 : : }
405 : :
406 : : static inline long long atomic64_dec_if_positive(atomic64_t *v)
407 : : {
408 : : long long result;
409 : : unsigned long tmp;
410 : :
411 : : smp_mb();
412 : :
413 : : __asm__ __volatile__("@ atomic64_dec_if_positive\n"
414 : : "1: ldrexd %0, %H0, [%3]\n"
415 : : " subs %Q0, %Q0, #1\n"
416 : : " sbc %R0, %R0, #0\n"
417 : : " teq %R0, #0\n"
418 : : " bmi 2f\n"
419 : : " strexd %1, %0, %H0, [%3]\n"
420 : : " teq %1, #0\n"
421 : : " bne 1b\n"
422 : : "2:"
423 : : : "=&r" (result), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter)
424 : : : "r" (&v->counter)
425 : : : "cc");
426 : :
427 : : smp_mb();
428 : :
429 : : return result;
430 : : }
431 : :
432 : : static inline int atomic64_add_unless(atomic64_t *v, long long a, long long u)
433 : : {
434 : : long long val;
435 : : unsigned long tmp;
436 : : int ret = 1;
437 : :
438 : : smp_mb();
439 : :
440 : : __asm__ __volatile__("@ atomic64_add_unless\n"
441 : : "1: ldrexd %0, %H0, [%4]\n"
442 : : " teq %0, %5\n"
443 : : " teqeq %H0, %H5\n"
444 : : " moveq %1, #0\n"
445 : : " beq 2f\n"
446 : : " adds %Q0, %Q0, %Q6\n"
447 : : " adc %R0, %R0, %R6\n"
448 : : " strexd %2, %0, %H0, [%4]\n"
449 : : " teq %2, #0\n"
450 : : " bne 1b\n"
451 : : "2:"
452 : : : "=&r" (val), "+r" (ret), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter)
453 : : : "r" (&v->counter), "r" (u), "r" (a)
454 : : : "cc");
455 : :
456 : : if (ret)
457 : : smp_mb();
458 : :
459 : : return ret;
460 : : }
461 : :
462 : : #define atomic64_add_negative(a, v) (atomic64_add_return((a), (v)) < 0)
463 : : #define atomic64_inc(v) atomic64_add(1LL, (v))
464 : : #define atomic64_inc_return(v) atomic64_add_return(1LL, (v))
465 : : #define atomic64_inc_and_test(v) (atomic64_inc_return(v) == 0)
466 : : #define atomic64_sub_and_test(a, v) (atomic64_sub_return((a), (v)) == 0)
467 : : #define atomic64_dec(v) atomic64_sub(1LL, (v))
468 : : #define atomic64_dec_return(v) atomic64_sub_return(1LL, (v))
469 : : #define atomic64_dec_and_test(v) (atomic64_dec_return((v)) == 0)
470 : : #define atomic64_inc_not_zero(v) atomic64_add_unless((v), 1LL, 0LL)
471 : :
472 : : #endif /* !CONFIG_GENERIC_ATOMIC64 */
473 : : #endif
474 : : #endif
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