Branch data Line data Source code
1 : : /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
2 : : /*
3 : : * arch/arm/include/asm/atomic.h
4 : : *
5 : : * Copyright (C) 1996 Russell King.
6 : : * Copyright (C) 2002 Deep Blue Solutions Ltd.
7 : : */
8 : : #ifndef __ASM_ARM_ATOMIC_H
9 : : #define __ASM_ARM_ATOMIC_H
10 : :
11 : : #include <linux/compiler.h>
12 : : #include <linux/prefetch.h>
13 : : #include <linux/types.h>
14 : : #include <linux/irqflags.h>
15 : : #include <asm/barrier.h>
16 : : #include <asm/cmpxchg.h>
17 : :
18 : : #define ATOMIC_INIT(i) { (i) }
19 : :
20 : : #ifdef __KERNEL__
21 : :
22 : : /*
23 : : * On ARM, ordinary assignment (str instruction) doesn't clear the local
24 : : * strex/ldrex monitor on some implementations. The reason we can use it for
25 : : * atomic_set() is the clrex or dummy strex done on every exception return.
26 : : */
27 : : #define atomic_read(v) READ_ONCE((v)->counter)
28 : : #define atomic_set(v,i) WRITE_ONCE(((v)->counter), (i))
29 : :
30 : : #if __LINUX_ARM_ARCH__ >= 6
31 : :
32 : : /*
33 : : * ARMv6 UP and SMP safe atomic ops. We use load exclusive and
34 : : * store exclusive to ensure that these are atomic. We may loop
35 : : * to ensure that the update happens.
36 : : */
37 : :
38 : : #define ATOMIC_OP(op, c_op, asm_op) \
39 : : static inline void atomic_##op(int i, atomic_t *v) \
40 : : { \
41 : : unsigned long tmp; \
42 : : int result; \
43 : : \
44 : : prefetchw(&v->counter); \
45 : : __asm__ __volatile__("@ atomic_" #op "\n" \
46 : : "1: ldrex %0, [%3]\n" \
47 : : " " #asm_op " %0, %0, %4\n" \
48 : : " strex %1, %0, [%3]\n" \
49 : : " teq %1, #0\n" \
50 : : " bne 1b" \
51 : : : "=&r" (result), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter) \
52 : : : "r" (&v->counter), "Ir" (i) \
53 : : : "cc"); \
54 : : } \
55 : :
56 : : #define ATOMIC_OP_RETURN(op, c_op, asm_op) \
57 : : static inline int atomic_##op##_return_relaxed(int i, atomic_t *v) \
58 : : { \
59 : : unsigned long tmp; \
60 : : int result; \
61 : : \
62 : : prefetchw(&v->counter); \
63 : : \
64 : : __asm__ __volatile__("@ atomic_" #op "_return\n" \
65 : : "1: ldrex %0, [%3]\n" \
66 : : " " #asm_op " %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 : : : "r" (&v->counter), "Ir" (i) \
72 : : : "cc"); \
73 : : \
74 : : return result; \
75 : : }
76 : :
77 : : #define ATOMIC_FETCH_OP(op, c_op, asm_op) \
78 : : static inline int atomic_fetch_##op##_relaxed(int i, atomic_t *v) \
79 : : { \
80 : : unsigned long tmp; \
81 : : int result, val; \
82 : : \
83 : : prefetchw(&v->counter); \
84 : : \
85 : : __asm__ __volatile__("@ atomic_fetch_" #op "\n" \
86 : : "1: ldrex %0, [%4]\n" \
87 : : " " #asm_op " %1, %0, %5\n" \
88 : : " strex %2, %1, [%4]\n" \
89 : : " teq %2, #0\n" \
90 : : " bne 1b" \
91 : : : "=&r" (result), "=&r" (val), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter) \
92 : : : "r" (&v->counter), "Ir" (i) \
93 : : : "cc"); \
94 : : \
95 : : return result; \
96 : : }
97 : :
98 : : #define atomic_add_return_relaxed atomic_add_return_relaxed
99 : : #define atomic_sub_return_relaxed atomic_sub_return_relaxed
100 : : #define atomic_fetch_add_relaxed atomic_fetch_add_relaxed
101 : : #define atomic_fetch_sub_relaxed atomic_fetch_sub_relaxed
102 : :
103 : : #define atomic_fetch_and_relaxed atomic_fetch_and_relaxed
104 : : #define atomic_fetch_andnot_relaxed atomic_fetch_andnot_relaxed
105 : : #define atomic_fetch_or_relaxed atomic_fetch_or_relaxed
106 : : #define atomic_fetch_xor_relaxed atomic_fetch_xor_relaxed
107 : :
108 : : static inline int atomic_cmpxchg_relaxed(atomic_t *ptr, int old, int new)
109 : : {
110 : : int oldval;
111 : : unsigned long res;
112 : :
113 : 353630146 : prefetchw(&ptr->counter);
114 : :
115 : : do {
116 : 353685170 : __asm__ __volatile__("@ atomic_cmpxchg\n"
117 : : "ldrex %1, [%3]\n"
118 : : "mov %0, #0\n"
119 : : "teq %1, %4\n"
120 : : "strexeq %0, %5, [%3]\n"
121 : : : "=&r" (res), "=&r" (oldval), "+Qo" (ptr->counter)
122 : : : "r" (&ptr->counter), "Ir" (old), "r" (new)
123 : : : "cc");
124 [ + + + + : 353607700 : } while (res);
+ + + + +
+ ]
125 : :
126 : 353553505 : return oldval;
127 : : }
128 : : #define atomic_cmpxchg_relaxed atomic_cmpxchg_relaxed
129 : :
130 : 224842237 : static inline int atomic_fetch_add_unless(atomic_t *v, int a, int u)
131 : : {
132 : : int oldval, newval;
133 : : unsigned long tmp;
134 : :
135 : 224842237 : smp_mb();
136 : 224836923 : prefetchw(&v->counter);
137 : :
138 : 224840608 : __asm__ __volatile__ ("@ atomic_add_unless\n"
139 : : "1: ldrex %0, [%4]\n"
140 : : " teq %0, %5\n"
141 : : " beq 2f\n"
142 : : " add %1, %0, %6\n"
143 : : " strex %2, %1, [%4]\n"
144 : : " teq %2, #0\n"
145 : : " bne 1b\n"
146 : : "2:"
147 : : : "=&r" (oldval), "=&r" (newval), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter)
148 : : : "r" (&v->counter), "r" (u), "r" (a)
149 : : : "cc");
150 : :
151 [ + + ]: 224816678 : if (oldval != u)
152 : 221330434 : smp_mb();
153 : :
154 : 224785941 : return oldval;
155 : : }
156 : : #define atomic_fetch_add_unless atomic_fetch_add_unless
157 : :
158 : : #else /* ARM_ARCH_6 */
159 : :
160 : : #ifdef CONFIG_SMP
161 : : #error SMP not supported on pre-ARMv6 CPUs
162 : : #endif
163 : :
164 : : #define ATOMIC_OP(op, c_op, asm_op) \
165 : : static inline void atomic_##op(int i, atomic_t *v) \
166 : : { \
167 : : unsigned long flags; \
168 : : \
169 : : raw_local_irq_save(flags); \
170 : : v->counter c_op i; \
171 : : raw_local_irq_restore(flags); \
172 : : } \
173 : :
174 : : #define ATOMIC_OP_RETURN(op, c_op, asm_op) \
175 : : static inline int atomic_##op##_return(int i, atomic_t *v) \
176 : : { \
177 : : unsigned long flags; \
178 : : int val; \
179 : : \
180 : : raw_local_irq_save(flags); \
181 : : v->counter c_op i; \
182 : : val = v->counter; \
183 : : raw_local_irq_restore(flags); \
184 : : \
185 : : return val; \
186 : : }
187 : :
188 : : #define ATOMIC_FETCH_OP(op, c_op, asm_op) \
189 : : static inline int atomic_fetch_##op(int i, atomic_t *v) \
190 : : { \
191 : : unsigned long flags; \
192 : : int val; \
193 : : \
194 : : raw_local_irq_save(flags); \
195 : : val = v->counter; \
196 : : v->counter c_op i; \
197 : : raw_local_irq_restore(flags); \
198 : : \
199 : : return val; \
200 : : }
201 : :
202 : : static inline int atomic_cmpxchg(atomic_t *v, int old, int new)
203 : : {
204 : : int ret;
205 : : unsigned long flags;
206 : :
207 : : raw_local_irq_save(flags);
208 : : ret = v->counter;
209 : : if (likely(ret == old))
210 : : v->counter = new;
211 : : raw_local_irq_restore(flags);
212 : :
213 : : return ret;
214 : : }
215 : :
216 : : #define atomic_fetch_andnot atomic_fetch_andnot
217 : :
218 : : #endif /* __LINUX_ARM_ARCH__ */
219 : :
220 : : #define ATOMIC_OPS(op, c_op, asm_op) \
221 : : ATOMIC_OP(op, c_op, asm_op) \
222 : : ATOMIC_OP_RETURN(op, c_op, asm_op) \
223 : : ATOMIC_FETCH_OP(op, c_op, asm_op)
224 : :
225 : 2523109329 : ATOMIC_OPS(add, +=, add)
226 : 931319117 : ATOMIC_OPS(sub, -=, sub)
227 : :
228 : : #define atomic_andnot atomic_andnot
229 : :
230 : : #undef ATOMIC_OPS
231 : : #define ATOMIC_OPS(op, c_op, asm_op) \
232 : : ATOMIC_OP(op, c_op, asm_op) \
233 : : ATOMIC_FETCH_OP(op, c_op, asm_op)
234 : :
235 : : ATOMIC_OPS(and, &=, and)
236 : 401453065 : ATOMIC_OPS(andnot, &= ~, bic)
237 : 661935130 : ATOMIC_OPS(or, |=, orr)
238 : : ATOMIC_OPS(xor, ^=, eor)
239 : :
240 : : #undef ATOMIC_OPS
241 : : #undef ATOMIC_FETCH_OP
242 : : #undef ATOMIC_OP_RETURN
243 : : #undef ATOMIC_OP
244 : :
245 : : #define atomic_xchg(v, new) (xchg(&((v)->counter), new))
246 : :
247 : : #ifndef CONFIG_GENERIC_ATOMIC64
248 : : typedef struct {
249 : : s64 counter;
250 : : } atomic64_t;
251 : :
252 : : #define ATOMIC64_INIT(i) { (i) }
253 : :
254 : : #ifdef CONFIG_ARM_LPAE
255 : : static inline s64 atomic64_read(const atomic64_t *v)
256 : : {
257 : : s64 result;
258 : :
259 : : __asm__ __volatile__("@ atomic64_read\n"
260 : : " ldrd %0, %H0, [%1]"
261 : : : "=&r" (result)
262 : : : "r" (&v->counter), "Qo" (v->counter)
263 : : );
264 : :
265 : : return result;
266 : : }
267 : :
268 : : static inline void atomic64_set(atomic64_t *v, s64 i)
269 : : {
270 : : __asm__ __volatile__("@ atomic64_set\n"
271 : : " strd %2, %H2, [%1]"
272 : : : "=Qo" (v->counter)
273 : : : "r" (&v->counter), "r" (i)
274 : : );
275 : : }
276 : : #else
277 : : static inline s64 atomic64_read(const atomic64_t *v)
278 : : {
279 : : s64 result;
280 : :
281 : 34656897 : __asm__ __volatile__("@ atomic64_read\n"
282 : : " ldrexd %0, %H0, [%1]"
283 : : : "=&r" (result)
284 : 25496515 : : "r" (&v->counter), "Qo" (v->counter)
285 : : );
286 : :
287 : : return result;
288 : : }
289 : :
290 : : static inline void atomic64_set(atomic64_t *v, s64 i)
291 : : {
292 : : s64 tmp;
293 : :
294 : 10038827 : prefetchw(&v->counter);
295 : 11745104 : __asm__ __volatile__("@ atomic64_set\n"
296 : : "1: ldrexd %0, %H0, [%2]\n"
297 : : " strexd %0, %3, %H3, [%2]\n"
298 : : " teq %0, #0\n"
299 : : " bne 1b"
300 : : : "=&r" (tmp), "=Qo" (v->counter)
301 : : : "r" (&v->counter), "r" (i)
302 : : : "cc");
303 : : }
304 : : #endif
305 : :
306 : : #define ATOMIC64_OP(op, op1, op2) \
307 : : static inline void atomic64_##op(s64 i, atomic64_t *v) \
308 : : { \
309 : : s64 result; \
310 : : unsigned long tmp; \
311 : : \
312 : : prefetchw(&v->counter); \
313 : : __asm__ __volatile__("@ atomic64_" #op "\n" \
314 : : "1: ldrexd %0, %H0, [%3]\n" \
315 : : " " #op1 " %Q0, %Q0, %Q4\n" \
316 : : " " #op2 " %R0, %R0, %R4\n" \
317 : : " strexd %1, %0, %H0, [%3]\n" \
318 : : " teq %1, #0\n" \
319 : : " bne 1b" \
320 : : : "=&r" (result), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter) \
321 : : : "r" (&v->counter), "r" (i) \
322 : : : "cc"); \
323 : : } \
324 : :
325 : : #define ATOMIC64_OP_RETURN(op, op1, op2) \
326 : : static inline s64 \
327 : : atomic64_##op##_return_relaxed(s64 i, atomic64_t *v) \
328 : : { \
329 : : s64 result; \
330 : : unsigned long tmp; \
331 : : \
332 : : prefetchw(&v->counter); \
333 : : \
334 : : __asm__ __volatile__("@ atomic64_" #op "_return\n" \
335 : : "1: ldrexd %0, %H0, [%3]\n" \
336 : : " " #op1 " %Q0, %Q0, %Q4\n" \
337 : : " " #op2 " %R0, %R0, %R4\n" \
338 : : " strexd %1, %0, %H0, [%3]\n" \
339 : : " teq %1, #0\n" \
340 : : " bne 1b" \
341 : : : "=&r" (result), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter) \
342 : : : "r" (&v->counter), "r" (i) \
343 : : : "cc"); \
344 : : \
345 : : return result; \
346 : : }
347 : :
348 : : #define ATOMIC64_FETCH_OP(op, op1, op2) \
349 : : static inline s64 \
350 : : atomic64_fetch_##op##_relaxed(s64 i, atomic64_t *v) \
351 : : { \
352 : : s64 result, val; \
353 : : unsigned long tmp; \
354 : : \
355 : : prefetchw(&v->counter); \
356 : : \
357 : : __asm__ __volatile__("@ atomic64_fetch_" #op "\n" \
358 : : "1: ldrexd %0, %H0, [%4]\n" \
359 : : " " #op1 " %Q1, %Q0, %Q5\n" \
360 : : " " #op2 " %R1, %R0, %R5\n" \
361 : : " strexd %2, %1, %H1, [%4]\n" \
362 : : " teq %2, #0\n" \
363 : : " bne 1b" \
364 : : : "=&r" (result), "=&r" (val), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter) \
365 : : : "r" (&v->counter), "r" (i) \
366 : : : "cc"); \
367 : : \
368 : : return result; \
369 : : }
370 : :
371 : : #define ATOMIC64_OPS(op, op1, op2) \
372 : : ATOMIC64_OP(op, op1, op2) \
373 : : ATOMIC64_OP_RETURN(op, op1, op2) \
374 : : ATOMIC64_FETCH_OP(op, op1, op2)
375 : :
376 : 1947559 : ATOMIC64_OPS(add, adds, adc)
377 : 119073 : ATOMIC64_OPS(sub, subs, sbc)
378 : :
379 : : #define atomic64_add_return_relaxed atomic64_add_return_relaxed
380 : : #define atomic64_sub_return_relaxed atomic64_sub_return_relaxed
381 : : #define atomic64_fetch_add_relaxed atomic64_fetch_add_relaxed
382 : : #define atomic64_fetch_sub_relaxed atomic64_fetch_sub_relaxed
383 : :
384 : : #undef ATOMIC64_OPS
385 : : #define ATOMIC64_OPS(op, op1, op2) \
386 : : ATOMIC64_OP(op, op1, op2) \
387 : : ATOMIC64_FETCH_OP(op, op1, op2)
388 : :
389 : : #define atomic64_andnot atomic64_andnot
390 : :
391 : : ATOMIC64_OPS(and, and, and)
392 : 0 : ATOMIC64_OPS(andnot, bic, bic)
393 : 0 : ATOMIC64_OPS(or, orr, orr)
394 : : ATOMIC64_OPS(xor, eor, eor)
395 : :
396 : : #define atomic64_fetch_and_relaxed atomic64_fetch_and_relaxed
397 : : #define atomic64_fetch_andnot_relaxed atomic64_fetch_andnot_relaxed
398 : : #define atomic64_fetch_or_relaxed atomic64_fetch_or_relaxed
399 : : #define atomic64_fetch_xor_relaxed atomic64_fetch_xor_relaxed
400 : :
401 : : #undef ATOMIC64_OPS
402 : : #undef ATOMIC64_FETCH_OP
403 : : #undef ATOMIC64_OP_RETURN
404 : : #undef ATOMIC64_OP
405 : :
406 : : static inline s64 atomic64_cmpxchg_relaxed(atomic64_t *ptr, s64 old, s64 new)
407 : : {
408 : : s64 oldval;
409 : : unsigned long res;
410 : :
411 : : prefetchw(&ptr->counter);
412 : :
413 : : do {
414 : 152893 : __asm__ __volatile__("@ atomic64_cmpxchg\n"
415 : : "ldrexd %1, %H1, [%3]\n"
416 : : "mov %0, #0\n"
417 : : "teq %1, %4\n"
418 : : "teqeq %H1, %H4\n"
419 : : "strexdeq %0, %5, %H5, [%3]"
420 : : : "=&r" (res), "=&r" (oldval), "+Qo" (ptr->counter)
421 : : : "r" (&ptr->counter), "r" (old), "r" (new)
422 : : : "cc");
423 [ + + # # ]: 152893 : } while (res);
424 : :
425 : 152885 : return oldval;
426 : : }
427 : : #define atomic64_cmpxchg_relaxed atomic64_cmpxchg_relaxed
428 : :
429 : : static inline s64 atomic64_xchg_relaxed(atomic64_t *ptr, s64 new)
430 : : {
431 : : s64 result;
432 : : unsigned long tmp;
433 : :
434 : 2361769 : prefetchw(&ptr->counter);
435 : :
436 : 2361426 : __asm__ __volatile__("@ atomic64_xchg\n"
437 : : "1: ldrexd %0, %H0, [%3]\n"
438 : : " strexd %1, %4, %H4, [%3]\n"
439 : : " teq %1, #0\n"
440 : : " bne 1b"
441 : : : "=&r" (result), "=&r" (tmp), "+Qo" (ptr->counter)
442 : : : "r" (&ptr->counter), "r" (new)
443 : : : "cc");
444 : :
445 : : return result;
446 : : }
447 : : #define atomic64_xchg_relaxed atomic64_xchg_relaxed
448 : :
449 : : static inline s64 atomic64_dec_if_positive(atomic64_t *v)
450 : : {
451 : : s64 result;
452 : : unsigned long tmp;
453 : :
454 : : smp_mb();
455 : : prefetchw(&v->counter);
456 : :
457 : : __asm__ __volatile__("@ atomic64_dec_if_positive\n"
458 : : "1: ldrexd %0, %H0, [%3]\n"
459 : : " subs %Q0, %Q0, #1\n"
460 : : " sbc %R0, %R0, #0\n"
461 : : " teq %R0, #0\n"
462 : : " bmi 2f\n"
463 : : " strexd %1, %0, %H0, [%3]\n"
464 : : " teq %1, #0\n"
465 : : " bne 1b\n"
466 : : "2:"
467 : : : "=&r" (result), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter)
468 : : : "r" (&v->counter)
469 : : : "cc");
470 : :
471 : : smp_mb();
472 : :
473 : : return result;
474 : : }
475 : : #define atomic64_dec_if_positive atomic64_dec_if_positive
476 : :
477 : : static inline s64 atomic64_fetch_add_unless(atomic64_t *v, s64 a, s64 u)
478 : : {
479 : : s64 oldval, newval;
480 : : unsigned long tmp;
481 : :
482 : : smp_mb();
483 : : prefetchw(&v->counter);
484 : :
485 : : __asm__ __volatile__("@ atomic64_add_unless\n"
486 : : "1: ldrexd %0, %H0, [%4]\n"
487 : : " teq %0, %5\n"
488 : : " teqeq %H0, %H5\n"
489 : : " beq 2f\n"
490 : : " adds %Q1, %Q0, %Q6\n"
491 : : " adc %R1, %R0, %R6\n"
492 : : " strexd %2, %1, %H1, [%4]\n"
493 : : " teq %2, #0\n"
494 : : " bne 1b\n"
495 : : "2:"
496 : : : "=&r" (oldval), "=&r" (newval), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter)
497 : : : "r" (&v->counter), "r" (u), "r" (a)
498 : : : "cc");
499 : :
500 : : if (oldval != u)
501 : : smp_mb();
502 : :
503 : : return oldval;
504 : : }
505 : : #define atomic64_fetch_add_unless atomic64_fetch_add_unless
506 : :
507 : : #endif /* !CONFIG_GENERIC_ATOMIC64 */
508 : : #endif
509 : : #endif
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