Branch data Line data Source code
1 : : /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 : : #ifndef __ASM_SPINLOCK_H
3 : : #define __ASM_SPINLOCK_H
4 : :
5 : : #if __LINUX_ARM_ARCH__ < 6
6 : : #error SMP not supported on pre-ARMv6 CPUs
7 : : #endif
8 : :
9 : : #include <linux/prefetch.h>
10 : : #include <asm/barrier.h>
11 : : #include <asm/processor.h>
12 : :
13 : : /*
14 : : * sev and wfe are ARMv6K extensions. Uniprocessor ARMv6 may not have the K
15 : : * extensions, so when running on UP, we have to patch these instructions away.
16 : : */
17 : : #ifdef CONFIG_THUMB2_KERNEL
18 : : /*
19 : : * For Thumb-2, special care is needed to ensure that the conditional WFE
20 : : * instruction really does assemble to exactly 4 bytes (as required by
21 : : * the SMP_ON_UP fixup code). By itself "wfene" might cause the
22 : : * assembler to insert a extra (16-bit) IT instruction, depending on the
23 : : * presence or absence of neighbouring conditional instructions.
24 : : *
25 : : * To avoid this unpredictableness, an approprite IT is inserted explicitly:
26 : : * the assembler won't change IT instructions which are explicitly present
27 : : * in the input.
28 : : */
29 : : #define WFE(cond) __ALT_SMP_ASM( \
30 : : "it " cond "\n\t" \
31 : : "wfe" cond ".n", \
32 : : \
33 : : "nop.w" \
34 : : )
35 : : #else
36 : : #define WFE(cond) __ALT_SMP_ASM("wfe" cond, "nop")
37 : : #endif
38 : :
39 : : #define SEV __ALT_SMP_ASM(WASM(sev), WASM(nop))
40 : :
41 : : static inline void dsb_sev(void)
42 : : {
43 : :
44 : 1846889376 : dsb(ishst);
45 : 1847318512 : __asm__(SEV);
46 : : }
47 : :
48 : : /*
49 : : * ARMv6 ticket-based spin-locking.
50 : : *
51 : : * A memory barrier is required after we get a lock, and before we
52 : : * release it, because V6 CPUs are assumed to have weakly ordered
53 : : * memory.
54 : : */
55 : :
56 : 824082131 : static inline void arch_spin_lock(arch_spinlock_t *lock)
57 : : {
58 : : unsigned long tmp;
59 : : u32 newval;
60 : : arch_spinlock_t lockval;
61 : :
62 : 824082131 : prefetchw(&lock->slock);
63 : 824491969 : __asm__ __volatile__(
64 : : "1: ldrex %0, [%3]\n"
65 : : " add %1, %0, %4\n"
66 : : " strex %2, %1, [%3]\n"
67 : : " teq %2, #0\n"
68 : : " bne 1b"
69 : : : "=&r" (lockval), "=&r" (newval), "=&r" (tmp)
70 : : : "r" (&lock->slock), "I" (1 << TICKET_SHIFT)
71 : : : "cc");
72 : :
73 [ + + ]: 1653774332 : while (lockval.tickets.next != lockval.tickets.owner) {
74 : 3316549 : wfe();
75 : : lockval.tickets.owner = READ_ONCE(lock->tickets.owner);
76 : : }
77 : :
78 : 825176306 : smp_mb();
79 : 823959544 : }
80 : :
81 : 8589484 : static inline int arch_spin_trylock(arch_spinlock_t *lock)
82 : : {
83 : : unsigned long contended, res;
84 : : u32 slock;
85 : :
86 : 8589484 : prefetchw(&lock->slock);
87 : : do {
88 : 8626480 : __asm__ __volatile__(
89 : : " ldrex %0, [%3]\n"
90 : : " mov %2, #0\n"
91 : : " subs %1, %0, %0, ror #16\n"
92 : : " addeq %0, %0, %4\n"
93 : : " strexeq %2, %0, [%3]"
94 : : : "=&r" (slock), "=&r" (contended), "=&r" (res)
95 : : : "r" (&lock->slock), "I" (1 << TICKET_SHIFT)
96 : : : "cc");
97 [ + + ]: 8594539 : } while (res);
98 : :
99 [ + + ]: 8556236 : if (!contended) {
100 : 8357617 : smp_mb();
101 : 8356611 : return 1;
102 : : } else {
103 : : return 0;
104 : : }
105 : : }
106 : :
107 : : static inline void arch_spin_unlock(arch_spinlock_t *lock)
108 : : {
109 : 912045426 : smp_mb();
110 : 912050040 : lock->tickets.owner++;
111 : : dsb_sev();
112 : : }
113 : :
114 : : static inline int arch_spin_value_unlocked(arch_spinlock_t lock)
115 : : {
116 : 204539194 : return lock.tickets.owner == lock.tickets.next;
117 : : }
118 : :
119 : 207 : static inline int arch_spin_is_locked(arch_spinlock_t *lock)
120 : : {
121 : 15997142 : return !arch_spin_value_unlocked(READ_ONCE(*lock));
122 : : }
123 : :
124 : 513505 : static inline int arch_spin_is_contended(arch_spinlock_t *lock)
125 : : {
126 : 513505 : struct __raw_tickets tickets = READ_ONCE(lock->tickets);
127 : 513505 : return (tickets.next - tickets.owner) > 1;
128 : : }
129 : : #define arch_spin_is_contended arch_spin_is_contended
130 : :
131 : : /*
132 : : * RWLOCKS
133 : : *
134 : : *
135 : : * Write locks are easy - we just set bit 31. When unlocking, we can
136 : : * just write zero since the lock is exclusively held.
137 : : */
138 : :
139 : 10255353 : static inline void arch_write_lock(arch_rwlock_t *rw)
140 : : {
141 : : unsigned long tmp;
142 : :
143 : 10255353 : prefetchw(&rw->lock);
144 : 10255121 : __asm__ __volatile__(
145 : : "1: ldrex %0, [%1]\n"
146 : : " teq %0, #0\n"
147 : : WFE("ne")
148 : : " strexeq %0, %2, [%1]\n"
149 : : " teq %0, #0\n"
150 : : " bne 1b"
151 : : : "=&r" (tmp)
152 : : : "r" (&rw->lock), "r" (0x80000000)
153 : : : "cc");
154 : :
155 : 10255639 : smp_mb();
156 : 10253760 : }
157 : :
158 : 0 : static inline int arch_write_trylock(arch_rwlock_t *rw)
159 : : {
160 : : unsigned long contended, res;
161 : :
162 : 0 : prefetchw(&rw->lock);
163 : : do {
164 : 0 : __asm__ __volatile__(
165 : : " ldrex %0, [%2]\n"
166 : : " mov %1, #0\n"
167 : : " teq %0, #0\n"
168 : : " strexeq %1, %3, [%2]"
169 : : : "=&r" (contended), "=&r" (res)
170 : : : "r" (&rw->lock), "r" (0x80000000)
171 : : : "cc");
172 [ # # ]: 0 : } while (res);
173 : :
174 [ # # ]: 0 : if (!contended) {
175 : 0 : smp_mb();
176 : 0 : return 1;
177 : : } else {
178 : : return 0;
179 : : }
180 : : }
181 : :
182 : : static inline void arch_write_unlock(arch_rwlock_t *rw)
183 : : {
184 : 10445671 : smp_mb();
185 : :
186 : 10451058 : __asm__ __volatile__(
187 : : "str %1, [%0]\n"
188 : : :
189 : 10099310 : : "r" (&rw->lock), "r" (0)
190 : : : "cc");
191 : :
192 : : dsb_sev();
193 : : }
194 : :
195 : : /*
196 : : * Read locks are a bit more hairy:
197 : : * - Exclusively load the lock value.
198 : : * - Increment it.
199 : : * - Store new lock value if positive, and we still own this location.
200 : : * If the value is negative, we've already failed.
201 : : * - If we failed to store the value, we want a negative result.
202 : : * - If we failed, try again.
203 : : * Unlocking is similarly hairy. We may have multiple read locks
204 : : * currently active. However, we know we won't have any write
205 : : * locks.
206 : : */
207 : 484093538 : static inline void arch_read_lock(arch_rwlock_t *rw)
208 : : {
209 : : unsigned long tmp, tmp2;
210 : :
211 : 484093538 : prefetchw(&rw->lock);
212 : 484104324 : __asm__ __volatile__(
213 : : " .syntax unified\n"
214 : : "1: ldrex %0, [%2]\n"
215 : : " adds %0, %0, #1\n"
216 : : " strexpl %1, %0, [%2]\n"
217 : : WFE("mi")
218 : : " rsbspl %0, %1, #0\n"
219 : : " bmi 1b"
220 : : : "=&r" (tmp), "=&r" (tmp2)
221 : : : "r" (&rw->lock)
222 : : : "cc");
223 : :
224 : 484095502 : smp_mb();
225 : 484069284 : }
226 : :
227 : 671532469 : static inline void arch_read_unlock(arch_rwlock_t *rw)
228 : : {
229 : : unsigned long tmp, tmp2;
230 : :
231 : 671532469 : smp_mb();
232 : :
233 : 671498842 : prefetchw(&rw->lock);
234 : 671511801 : __asm__ __volatile__(
235 : : "1: ldrex %0, [%2]\n"
236 : : " sub %0, %0, #1\n"
237 : : " strex %1, %0, [%2]\n"
238 : : " teq %1, #0\n"
239 : : " bne 1b"
240 : : : "=&r" (tmp), "=&r" (tmp2)
241 : : : "r" (&rw->lock)
242 : : : "cc");
243 : :
244 [ + + ]: 671529310 : if (tmp == 0)
245 : : dsb_sev();
246 : 671518125 : }
247 : :
248 : 0 : static inline int arch_read_trylock(arch_rwlock_t *rw)
249 : : {
250 : : unsigned long contended, res;
251 : :
252 : 0 : prefetchw(&rw->lock);
253 : : do {
254 : 0 : __asm__ __volatile__(
255 : : " ldrex %0, [%2]\n"
256 : : " mov %1, #0\n"
257 : : " adds %0, %0, #1\n"
258 : : " strexpl %1, %0, [%2]"
259 : : : "=&r" (contended), "=&r" (res)
260 : : : "r" (&rw->lock)
261 : : : "cc");
262 [ # # ]: 0 : } while (res);
263 : :
264 : : /* If the lock is negative, then it is already held for write. */
265 [ # # ]: 0 : if (contended < 0x80000000) {
266 : 0 : smp_mb();
267 : 0 : return 1;
268 : : } else {
269 : : return 0;
270 : : }
271 : : }
272 : :
273 : : #endif /* __ASM_SPINLOCK_H */
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