* Imported Boehm-GC 7.1.
[cacao.git] / src / mm / boehm-gc / libatomic_ops-1.2 / src / atomic_ops / sysdeps / gcc / arm.h
index d1a323216db1c6b7538f9d25b0589f9f664217d3..c502d4d4405367eb9ec917bb485924a2b97cb34f 100644 (file)
  *
  */
 
-/* There exist multiprocessor SoC ARM processors, so this matters.     */
-/* This needs to be augmented for later ARM (e.g. V7) procesors.       */
+#include "../read_ordered.h"
+
+#include "../test_and_set_t_is_ao_t.h" /* Probably suboptimal */
+
+/* NEC LE-IT: ARMv6 is the first architecture providing support for simple LL/SC
+ * A data memory barrier must be raised via CP15 command (see documentation).  
+ *                                                                                                                                                             
+ * ARMv7 is compatible to ARMv6 but has a simpler command for issuing a                
+ * memory barrier (DMB). Raising it via CP15 should still work as told me by the
+ * support engineers. If it turns out to be much quicker than we should implement
+ * custom code for ARMv7 using the asm { dmb } command.                                                                                                                
+ *
+ * If only a single processor is used, we can define AO_UNIPROCESSOR
+ * and do not need to access CP15 for ensuring a DMB  
+*/
+
+/* NEC LE-IT: gcc has no way to easily check the arm architecture
+ * but defines only one of __ARM_ARCH_x__ to be true                   */
+#if defined(__ARM_ARCH_6__) || defined(__ARM_ARCH_6K__) || defined(__ARM_ARCH_7__)  
+AO_INLINE void
+AO_nop_full()
+{
+#ifndef AO_UNIPROCESSOR
+       /* issue an data memory barrier (keeps ordering of memory transactions  */
+       /* before and after this operation)                                     */
+       unsigned int dest=0;
+       __asm__ __volatile__("mcr p15,0,%0,c7,c10,5" :"=&r"(dest) : : "memory");
+#endif
+}
+
+#define AO_HAVE_nop_full
+
+/* NEC LE-IT: AO_t load is simple reading */
+AO_INLINE AO_t
+AO_load(volatile AO_t *addr)
+{
+  /* Cast away the volatile for architectures like IA64 where  */
+  /* volatile adds barrier semantics.                          */
+  return (*(AO_t *)addr);
+}
+#define AO_HAVE_load
+
+/* NEC LE-IT: atomic "store" - according to ARM documentation this is
+ * the only safe way to set variables also used in LL/SC environment.
+ * A direct write won't be recognized by the LL/SC construct on the _same_ CPU.
+ * Support engineers response for behaviour of ARMv6:
+ * 
+   Core1        Core2          SUCCESS
+   ===================================
+   LDREX(x)
+   STREX(x)                    Yes
+   -----------------------------------
+   LDREX(x)
+                STR(x)
+   STREX(x)                    No
+   -----------------------------------
+   LDREX(x)
+   STR(x)
+   STREX(x)                    Yes
+   -----------------------------------
+   
+ * ARMv7 behaves similar, see documentation CortexA8 TRM, point 8.5  
+ *
+ * HB: I think this is only a problem if interrupt handlers do not clear
+ * the reservation, as they almost certainly should.  Probably change this back
+ * in a while?
+*/
+AO_INLINE void AO_store(volatile AO_t *addr, AO_t value)
+{
+       unsigned long tmp;
+
+       __asm__ __volatile__("@AO_store\n"
+"1:    ldrex   %0, [%1]\n"
+"      strex   %0, %2, [%1]\n"
+"      teq     %0, #0\n"
+"      bne     1b"
+       : "=&r"(tmp)
+       : "r" (addr), "r"(value)
+       : "cc","memory");
+}
+#define AO_HAVE_store
+
+/* NEC LE-IT: replace the SWAP as recommended by ARM:
+
+   "Applies to: ARM11 Cores
+       Though the SWP instruction will still work with ARM V6 cores, it is
+       recommended     to use the new V6 synchronization instructions. The SWP
+       instruction produces ‘locked’ read and write accesses which are atomic,
+       i.e. another operation cannot be done between these locked accesses which
+       ties up external bus (AHB,AXI) bandwidth and can increase worst case 
+       interrupt latencies. LDREX,STREX are more flexible, other instructions can
+       be done between the LDREX and STREX accesses. 
+   "
+*/
+AO_INLINE AO_TS_t
+AO_test_and_set(volatile AO_TS_t *addr) {
+       
+       AO_TS_t oldval;
+       unsigned long tmp;
+
+       __asm__ __volatile__("@AO_test_and_set\n"
+"1:    ldrex   %0, [%2]\n"
+"      strex   %1, %3, [%2]\n"
+"      teq     %1, #0\n"
+"      bne     1b\n"
+       : "=&r"(oldval),"=&r"(tmp)
+       : "r"(addr), "r"(1)
+       : "memory","cc");
+
+       return oldval;
+}
+
+#define AO_HAVE_test_and_set
+
+/* NEC LE-IT: fetch and add for ARMv6 */
+AO_INLINE AO_t
+AO_fetch_and_add(volatile AO_t *p, AO_t incr)
+{
+       unsigned long tmp,tmp2;
+       AO_t result;
+
+       __asm__ __volatile__("@AO_fetch_and_add\n"
+"1:    ldrex   %0, [%4]\n"                     /* get original                   */
+"      add     %2, %3, %0\n"           /* sum up */
+"      strex   %1, %2, [%4]\n"         /* store them */
+"      teq     %1, #0\n"
+"      bne     1b\n"
+       : "=&r"(result),"=&r"(tmp),"=&r"(tmp2)
+       : "r"(incr), "r"(p)
+       : "cc","memory");
+
+       return result;
+}
+
+#define AO_HAVE_fetch_and_add
+
+/* NEC LE-IT: fetch and add1 for ARMv6 */
+AO_INLINE AO_t
+AO_fetch_and_add1(volatile AO_t *p)
+{
+       unsigned long tmp,tmp2;
+       AO_t result;
+
+       __asm__ __volatile__("@AO_fetch_and_add1\n"
+"1:    ldrex   %0, [%3]\n"                     /* get original   */
+"      add     %1, %0, #1\n"           /* increment */
+"      strex   %2, %1, [%3]\n"         /* store them */
+"      teq     %2, #0\n"
+"      bne     1b\n"
+       : "=&r"(result), "=&r"(tmp), "=&r"(tmp2)
+       : "r"(p)
+       : "cc","memory");
+
+       return result;
+}
+
+#define AO_HAVE_fetch_and_add1
+
+/* NEC LE-IT: fetch and sub for ARMv6 */
+AO_INLINE AO_t
+AO_fetch_and_sub1(volatile AO_t *p)
+{
+       unsigned long tmp,tmp2;
+       AO_t result;
+
+       __asm__ __volatile__("@ AO_fetch_and_sub1\n"
+"1:    ldrex   %0, [%3]\n"                     /* get original   */
+"      sub     %1, %0, #1\n"           /* increment */
+"      strex   %2, %1, [%3]\n"         /* store them */
+"      teq     %2, #0\n"
+"      bne     1b\n"
+       : "=&r"(result), "=&r"(tmp), "=&r"(tmp2)
+       : "r"(p)
+       : "cc","memory");
+
+       return result;
+}
+
+#define AO_HAVE_fetch_and_sub1
 
+/* NEC LE-IT: compare and swap */
+/* Returns nonzero if the comparison succeeded. */
+AO_INLINE int
+AO_compare_and_swap(volatile AO_t *addr,
+                               AO_t old_val, AO_t new_val) 
+{
+        AO_t result,tmp;
+
+       __asm__ __volatile__("@ AO_compare_and_swap\n"
+"1:    ldrex   %1, [%2]\n"                     /* get original */
+"      mov             %0, #2\n"                       /* store a flag */
+"      teq             %1, %3\n"                       /* see if match */
+"      strexeq %0, %4, [%2]\n"         /* store new one if matched */
+"      teq             %0, #1\n"
+"      beq             1b\n"                           /* if update failed, repeat */
+"      eor             %0, %0, #2\n"           /* if succeded, return 2, else 0 */
+       : "=&r"(result), "=&r"(tmp)
+       : "r"(addr), "r"(old_val), "r"(new_val)
+       : "cc","memory");
+
+       return (result>>1);
+}
+#define AO_HAVE_compare_and_swap
+
+#else
+/* pre ARMv6 architecures ... */
 /* I found a slide set that, if I read it correctly, claims that       */
 /* Loads followed by either a Load or Store are ordered, but nothing   */
 /* else is.                                                            */
 /* It appears that SWP is the only simple memory barrier.              */
 #include "../all_atomic_load_store.h"
 
-#include "../read_ordered.h"
-
-#include "../test_and_set_t_is_ao_t.h" /* Probably suboptimal */
-
-
 AO_INLINE AO_TS_VAL_t
 AO_test_and_set_full(volatile AO_TS_t *addr) {
   AO_TS_VAL_t oldval;
@@ -48,5 +247,4 @@ AO_test_and_set_full(volatile AO_TS_t *addr) {
 
 #define AO_HAVE_test_and_set_full
 
-
-
+#endif // __ARM_ARCH_x