Line data Source code
1 : /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
2 : /*
3 : * Based on arch/arm/include/asm/cmpxchg.h
4 : *
5 : * Copyright (C) 2012 ARM Ltd.
6 : */
7 : #ifndef __ASM_CMPXCHG_H
8 : #define __ASM_CMPXCHG_H
9 :
10 : #include <linux/build_bug.h>
11 : #include <linux/compiler.h>
12 :
13 : #include <asm/barrier.h>
14 : #include <asm/lse.h>
15 :
16 : /*
17 : * We need separate acquire parameters for ll/sc and lse, since the full
18 : * barrier case is generated as release+dmb for the former and
19 : * acquire+release for the latter.
20 : */
21 : #define __XCHG_CASE(w, sfx, name, sz, mb, nop_lse, acq, acq_lse, rel, cl) \
22 : static inline u##sz __xchg_case_##name##sz(u##sz x, volatile void *ptr) \
23 : { \
24 : u##sz ret; \
25 : unsigned long tmp; \
26 : \
27 : asm volatile(ARM64_LSE_ATOMIC_INSN( \
28 : /* LL/SC */ \
29 : " prfm pstl1strm, %2\n" \
30 : "1: ld" #acq "xr" #sfx "\t%" #w "0, %2\n" \
31 : " st" #rel "xr" #sfx "\t%w1, %" #w "3, %2\n" \
32 : " cbnz %w1, 1b\n" \
33 : " " #mb, \
34 : /* LSE atomics */ \
35 : " swp" #acq_lse #rel #sfx "\t%" #w "3, %" #w "0, %2\n" \
36 : __nops(3) \
37 : " " #nop_lse) \
38 : : "=&r" (ret), "=&r" (tmp), "+Q" (*(u##sz *)ptr) \
39 : : "r" (x) \
40 : : cl); \
41 : \
42 : return ret; \
43 : }
44 :
45 : __XCHG_CASE(w, b, , 8, , , , , , )
46 : __XCHG_CASE(w, h, , 16, , , , , , )
47 : __XCHG_CASE(w, , , 32, , , , , , )
48 : __XCHG_CASE( , , , 64, , , , , , )
49 : __XCHG_CASE(w, b, acq_, 8, , , a, a, , "memory")
50 : __XCHG_CASE(w, h, acq_, 16, , , a, a, , "memory")
51 : __XCHG_CASE(w, , acq_, 32, , , a, a, , "memory")
52 : __XCHG_CASE( , , acq_, 64, , , a, a, , "memory")
53 : __XCHG_CASE(w, b, rel_, 8, , , , , l, "memory")
54 : __XCHG_CASE(w, h, rel_, 16, , , , , l, "memory")
55 : __XCHG_CASE(w, , rel_, 32, , , , , l, "memory")
56 : __XCHG_CASE( , , rel_, 64, , , , , l, "memory")
57 : __XCHG_CASE(w, b, mb_, 8, dmb ish, nop, , a, l, "memory")
58 : __XCHG_CASE(w, h, mb_, 16, dmb ish, nop, , a, l, "memory")
59 479160 : __XCHG_CASE(w, , mb_, 32, dmb ish, nop, , a, l, "memory")
60 99496863 : __XCHG_CASE( , , mb_, 64, dmb ish, nop, , a, l, "memory")
61 :
62 : #undef __XCHG_CASE
63 :
64 : #define __XCHG_GEN(sfx) \
65 : static __always_inline unsigned long \
66 : __arch_xchg##sfx(unsigned long x, volatile void *ptr, int size) \
67 : { \
68 : switch (size) { \
69 : case 1: \
70 : return __xchg_case##sfx##_8(x, ptr); \
71 : case 2: \
72 : return __xchg_case##sfx##_16(x, ptr); \
73 : case 4: \
74 : return __xchg_case##sfx##_32(x, ptr); \
75 : case 8: \
76 : return __xchg_case##sfx##_64(x, ptr); \
77 : default: \
78 : BUILD_BUG(); \
79 : } \
80 : \
81 : unreachable(); \
82 : }
83 :
84 : __XCHG_GEN()
85 : __XCHG_GEN(_acq)
86 : __XCHG_GEN(_rel)
87 99977054 : __XCHG_GEN(_mb)
88 :
89 : #undef __XCHG_GEN
90 :
91 : #define __xchg_wrapper(sfx, ptr, x) \
92 : ({ \
93 : __typeof__(*(ptr)) __ret; \
94 : __ret = (__typeof__(*(ptr))) \
95 : __arch_xchg##sfx((unsigned long)(x), (ptr), sizeof(*(ptr))); \
96 : __ret; \
97 : })
98 :
99 : /* xchg */
100 : #define arch_xchg_relaxed(...) __xchg_wrapper( , __VA_ARGS__)
101 : #define arch_xchg_acquire(...) __xchg_wrapper(_acq, __VA_ARGS__)
102 : #define arch_xchg_release(...) __xchg_wrapper(_rel, __VA_ARGS__)
103 : #define arch_xchg(...) __xchg_wrapper( _mb, __VA_ARGS__)
104 :
105 : #define __CMPXCHG_CASE(name, sz) \
106 : static inline u##sz __cmpxchg_case_##name##sz(volatile void *ptr, \
107 : u##sz old, \
108 : u##sz new) \
109 : { \
110 : return __lse_ll_sc_body(_cmpxchg_case_##name##sz, \
111 : ptr, old, new); \
112 : }
113 :
114 : __CMPXCHG_CASE( , 8)
115 : __CMPXCHG_CASE( , 16)
116 187624033 : __CMPXCHG_CASE( , 32)
117 : __CMPXCHG_CASE( , 64)
118 : __CMPXCHG_CASE(acq_, 8)
119 : __CMPXCHG_CASE(acq_, 16)
120 : __CMPXCHG_CASE(acq_, 32)
121 : __CMPXCHG_CASE(acq_, 64)
122 : __CMPXCHG_CASE(rel_, 8)
123 : __CMPXCHG_CASE(rel_, 16)
124 : __CMPXCHG_CASE(rel_, 32)
125 : __CMPXCHG_CASE(rel_, 64)
126 : __CMPXCHG_CASE(mb_, 8)
127 : __CMPXCHG_CASE(mb_, 16)
128 59299906960 : __CMPXCHG_CASE(mb_, 32)
129 10099686988 : __CMPXCHG_CASE(mb_, 64)
130 :
131 : #undef __CMPXCHG_CASE
132 :
133 : #define __CMPXCHG128(name) \
134 : static inline u128 __cmpxchg128##name(volatile u128 *ptr, \
135 : u128 old, u128 new) \
136 : { \
137 : return __lse_ll_sc_body(_cmpxchg128##name, \
138 : ptr, old, new); \
139 : }
140 :
141 : __CMPXCHG128( )
142 : __CMPXCHG128(_mb)
143 :
144 : #undef __CMPXCHG128
145 :
146 : #define __CMPXCHG_GEN(sfx) \
147 : static __always_inline unsigned long __cmpxchg##sfx(volatile void *ptr, \
148 : unsigned long old, \
149 : unsigned long new, \
150 : int size) \
151 : { \
152 : switch (size) { \
153 : case 1: \
154 : return __cmpxchg_case##sfx##_8(ptr, old, new); \
155 : case 2: \
156 : return __cmpxchg_case##sfx##_16(ptr, old, new); \
157 : case 4: \
158 : return __cmpxchg_case##sfx##_32(ptr, old, new); \
159 : case 8: \
160 : return __cmpxchg_case##sfx##_64(ptr, old, new); \
161 : default: \
162 : BUILD_BUG(); \
163 : } \
164 : \
165 : unreachable(); \
166 : }
167 :
168 187623176 : __CMPXCHG_GEN()
169 : __CMPXCHG_GEN(_acq)
170 : __CMPXCHG_GEN(_rel)
171 69406714494 : __CMPXCHG_GEN(_mb)
172 :
173 : #undef __CMPXCHG_GEN
174 :
175 : #define __cmpxchg_wrapper(sfx, ptr, o, n) \
176 : ({ \
177 : __typeof__(*(ptr)) __ret; \
178 : __ret = (__typeof__(*(ptr))) \
179 : __cmpxchg##sfx((ptr), (unsigned long)(o), \
180 : (unsigned long)(n), sizeof(*(ptr))); \
181 : __ret; \
182 : })
183 :
184 : /* cmpxchg */
185 : #define arch_cmpxchg_relaxed(...) __cmpxchg_wrapper( , __VA_ARGS__)
186 : #define arch_cmpxchg_acquire(...) __cmpxchg_wrapper(_acq, __VA_ARGS__)
187 : #define arch_cmpxchg_release(...) __cmpxchg_wrapper(_rel, __VA_ARGS__)
188 : #define arch_cmpxchg(...) __cmpxchg_wrapper( _mb, __VA_ARGS__)
189 : #define arch_cmpxchg_local arch_cmpxchg_relaxed
190 :
191 : /* cmpxchg64 */
192 : #define arch_cmpxchg64_relaxed arch_cmpxchg_relaxed
193 : #define arch_cmpxchg64_acquire arch_cmpxchg_acquire
194 : #define arch_cmpxchg64_release arch_cmpxchg_release
195 : #define arch_cmpxchg64 arch_cmpxchg
196 : #define arch_cmpxchg64_local arch_cmpxchg_local
197 :
198 : /* cmpxchg128 */
199 : #define system_has_cmpxchg128() 1
200 :
201 : #define arch_cmpxchg128(ptr, o, n) \
202 : ({ \
203 : __cmpxchg128_mb((ptr), (o), (n)); \
204 : })
205 :
206 : #define arch_cmpxchg128_local(ptr, o, n) \
207 : ({ \
208 : __cmpxchg128((ptr), (o), (n)); \
209 : })
210 :
211 : #define __CMPWAIT_CASE(w, sfx, sz) \
212 : static inline void __cmpwait_case_##sz(volatile void *ptr, \
213 : unsigned long val) \
214 : { \
215 : unsigned long tmp; \
216 : \
217 : asm volatile( \
218 : " sevl\n" \
219 : " wfe\n" \
220 : " ldxr" #sfx "\t%" #w "[tmp], %[v]\n" \
221 : " eor %" #w "[tmp], %" #w "[tmp], %" #w "[val]\n" \
222 : " cbnz %" #w "[tmp], 1f\n" \
223 : " wfe\n" \
224 : "1:" \
225 : : [tmp] "=&r" (tmp), [v] "+Q" (*(u##sz *)ptr) \
226 : : [val] "r" (val)); \
227 : }
228 :
229 : __CMPWAIT_CASE(w, b, 8);
230 : __CMPWAIT_CASE(w, h, 16);
231 : __CMPWAIT_CASE(w, , 32);
232 : __CMPWAIT_CASE( , , 64);
233 :
234 : #undef __CMPWAIT_CASE
235 :
236 : #define __CMPWAIT_GEN(sfx) \
237 : static __always_inline void __cmpwait##sfx(volatile void *ptr, \
238 : unsigned long val, \
239 : int size) \
240 : { \
241 : switch (size) { \
242 : case 1: \
243 : return __cmpwait_case##sfx##_8(ptr, (u8)val); \
244 : case 2: \
245 : return __cmpwait_case##sfx##_16(ptr, (u16)val); \
246 : case 4: \
247 : return __cmpwait_case##sfx##_32(ptr, val); \
248 : case 8: \
249 : return __cmpwait_case##sfx##_64(ptr, val); \
250 : default: \
251 : BUILD_BUG(); \
252 : } \
253 : \
254 : unreachable(); \
255 : }
256 :
257 : __CMPWAIT_GEN()
258 :
259 : #undef __CMPWAIT_GEN
260 :
261 : #define __cmpwait_relaxed(ptr, val) \
262 : __cmpwait((ptr), (unsigned long)(val), sizeof(*(ptr)))
263 :
264 : #endif /* __ASM_CMPXCHG_H */
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