f2d060d31200701722870e9e24f7be0f5634339b
[akaros.git] / kern / arch / sparc / atomic.h
1 #ifndef ROS_INCLUDE_ATOMIC_H
2 #define ROS_INCLUDE_ATOMIC_H
3
4 #include <ros/common.h>
5 #include <ros/arch/membar.h>
6
7 typedef struct
8 {
9         volatile uint32_t rlock;
10 } spinlock_t;
11
12 /* This needs to be declared over here so that comp_and_swap down below can use
13  * it.  Remove this when RAMP has a proper atomic compare and swap.  (TODO) */
14 static inline void
15 (SLOCK(0) spin_lock_irqsave)(spinlock_t RACY*SAFE lock);
16 static inline void
17 (SUNLOCK(0) spin_unlock_irqsave)(spinlock_t RACY*SAFE lock);
18 static inline bool spin_lock_irq_enabled(spinlock_t *SAFE lock);
19
20 #define SPINLOCK_INITIALIZER {0}
21
22 // atomic_t is void*, so we can't accidentally dereference it
23 typedef void* atomic_t;
24
25 static inline void atomic_init(atomic_t* number, int32_t val);
26 static inline int32_t atomic_read(atomic_t* number);
27 static inline void atomic_set(atomic_t* number, int32_t val);
28 static inline void atomic_add(atomic_t* number, int32_t inc);
29 static inline void atomic_inc(atomic_t* number);
30 static inline void atomic_dec(atomic_t* number);
31 static inline uint32_t atomic_swap(uint32_t* addr, uint32_t val);
32 static inline bool atomic_comp_swap(uint32_t *addr, uint32_t exp_val,
33                                     uint32_t new_val);
34 static inline uint32_t spin_trylock(spinlock_t*SAFE lock);
35 static inline uint32_t spin_locked(spinlock_t*SAFE lock);
36 static inline void spin_lock(spinlock_t*SAFE lock);
37 static inline void spin_unlock(spinlock_t*SAFE lock);
38
39 /* Inlined functions declared above */
40
41 static inline void atomic_init(atomic_t* number, int32_t val)
42 {
43         val <<= 8;
44         __asm__ __volatile__ ("st %0,[%1]" : : "r"(val), "r"(number) : "memory");
45 }
46
47 static inline int32_t atomic_read(atomic_t* number)
48 {
49         int32_t val;
50         __asm__ __volatile__ ("ld [%1],%0" : "=r"(val) : "r"(number));
51         return val >> 8;
52 }
53
54 static inline void atomic_add(atomic_t* number, int32_t inc)
55 {
56         // this is pretty clever.  the lower 8 bits (i.e byte 3)
57         // of the atomic_t serve as a spinlock.  let's acquire it.
58         { TRUSTEDBLOCK spin_lock((spinlock_t*)number); }
59
60         // compute new counter value.
61         inc += atomic_read(number);
62
63         // set the new counter value.  the lock is cleared (for free)
64         atomic_init(number,inc);
65 }
66
67 static inline void atomic_set(atomic_t* number, int32_t val)
68 {
69         // this works basically the same as atomic_add... but without the add
70         spin_lock((spinlock_t*)number);
71         atomic_init(number,val);
72 }
73
74 static inline void atomic_inc(atomic_t* number)
75 {
76         atomic_add(number,1);
77 }
78
79 static inline void atomic_dec(atomic_t* number)
80 {
81         atomic_add(number,-1);
82 }
83
84 static inline uint32_t atomic_swap(uint32_t* addr, uint32_t val)
85 {
86         __asm__ __volatile__ ("swap [%2],%0" : "=r"(val) : "0"(val),"r"(addr) : "memory");
87         return val;
88 }
89
90 // TODO: make this better! (no global locks, etc)
91 static inline bool atomic_comp_swap(uint32_t *addr, uint32_t exp_val,
92                                     uint32_t new_val)
93 {
94         bool retval = 0;
95         uint32_t temp;
96         static spinlock_t cas_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
97
98         if (*addr != exp_val)
99                 return 0;
100         spin_lock_irqsave(&cas_lock);
101         if (*addr == exp_val) {
102                 atomic_swap(addr, new_val);
103                 retval = 1;
104         }
105         spin_unlock_irqsave(&cas_lock);
106         return retval;
107 }
108
109 static inline uint32_t spin_trylock(spinlock_t*SAFE lock)
110 {
111         uint32_t reg;
112         __asm__ __volatile__ ("ldstub [%1+3],%0" : "=r"(reg) : "r"(&lock->rlock) : "memory");
113         return reg;
114 }
115
116 static inline uint32_t spin_locked(spinlock_t*SAFE lock)
117 {
118         uint32_t reg;
119         __asm__ __volatile__ ("ldub [%1+3],%0" : "=r"(reg) : "r"(&lock->rlock));
120         return reg;
121 }
122
123 static inline void spin_lock(spinlock_t*SAFE lock)
124 {
125         while(spin_trylock(lock))
126                 while(spin_locked(lock));
127 }
128
129 static inline void spin_unlock(spinlock_t*SAFE lock)
130 {
131         wmb();
132         lock->rlock = 0;
133 }
134
135 static inline void spinlock_init(spinlock_t* lock)
136 {
137         lock->rlock = 0;
138 }
139
140 static inline void spinlock_debug(spinlock_t* lock)
141 {
142 }
143
144 #endif /* !ROS_INCLUDE_ATOMIC_H */