eal: move arch-specific C files
[dpdk.git] / lib / librte_eal / common / include / arch / x86 / rte_atomic.h
index 41178c7..148398f 100644 (file)
@@ -1,34 +1,5 @@
-/*-
- *   BSD LICENSE
- *
- *   Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
- *   All rights reserved.
- *
- *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
- *   modification, are permitted provided that the following conditions
- *   are met:
- *
- *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
- *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
- *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
- *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
- *       the documentation and/or other materials provided with the
- *       distribution.
- *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
- *       contributors may be used to endorse or promote products derived
- *       from this software without specific prior written permission.
- *
- *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
- *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
- *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
- *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
- *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
- *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
- *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
- *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
- *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
- *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
- *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+/* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
+ * Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation
  */
 
 #ifndef _RTE_ATOMIC_X86_H_
@@ -38,6 +9,9 @@
 extern "C" {
 #endif
 
+#include <stdint.h>
+#include <rte_common.h>
+#include <rte_config.h>
 #include <emmintrin.h>
 #include "generic/rte_atomic.h"
 
@@ -53,12 +27,62 @@ extern "C" {
 
 #define        rte_rmb() _mm_lfence()
 
-#define rte_smp_mb() rte_mb()
-
 #define rte_smp_wmb() rte_compiler_barrier()
 
 #define rte_smp_rmb() rte_compiler_barrier()
 
+/*
+ * From Intel Software Development Manual; Vol 3;
+ * 8.2.2 Memory Ordering in P6 and More Recent Processor Families:
+ * ...
+ * . Reads are not reordered with other reads.
+ * . Writes are not reordered with older reads.
+ * . Writes to memory are not reordered with other writes,
+ *   with the following exceptions:
+ *   . streaming stores (writes) executed with the non-temporal move
+ *     instructions (MOVNTI, MOVNTQ, MOVNTDQ, MOVNTPS, and MOVNTPD); and
+ *   . string operations (see Section 8.2.4.1).
+ *  ...
+ * . Reads may be reordered with older writes to different locations but not
+ * with older writes to the same location.
+ * . Reads or writes cannot be reordered with I/O instructions,
+ * locked instructions, or serializing instructions.
+ * . Reads cannot pass earlier LFENCE and MFENCE instructions.
+ * . Writes ... cannot pass earlier LFENCE, SFENCE, and MFENCE instructions.
+ * . LFENCE instructions cannot pass earlier reads.
+ * . SFENCE instructions cannot pass earlier writes ...
+ * . MFENCE instructions cannot pass earlier reads, writes ...
+ *
+ * As pointed by Java guys, that makes possible to use lock-prefixed
+ * instructions to get the same effect as mfence and on most modern HW
+ * that gives a better perfomance then using mfence:
+ * https://shipilev.net/blog/2014/on-the-fence-with-dependencies/
+ * Basic idea is to use lock prefixed add with some dummy memory location
+ * as the destination. From their experiments 128B(2 cache lines) below
+ * current stack pointer looks like a good candidate.
+ * So below we use that techinque for rte_smp_mb() implementation.
+ */
+
+static __rte_always_inline void
+rte_smp_mb(void)
+{
+#ifdef RTE_ARCH_I686
+       asm volatile("lock addl $0, -128(%%esp); " ::: "memory");
+#else
+       asm volatile("lock addl $0, -128(%%rsp); " ::: "memory");
+#endif
+}
+
+#define rte_io_mb() rte_mb()
+
+#define rte_io_wmb() rte_compiler_barrier()
+
+#define rte_io_rmb() rte_compiler_barrier()
+
+#define rte_cio_wmb() rte_compiler_barrier()
+
+#define rte_cio_rmb() rte_compiler_barrier()
+
 /*------------------------- 16 bit atomic operations -------------------------*/
 
 #ifndef RTE_FORCE_INTRINSICS
@@ -80,6 +104,18 @@ rte_atomic16_cmpset(volatile uint16_t *dst, uint16_t exp, uint16_t src)
        return res;
 }
 
+static inline uint16_t
+rte_atomic16_exchange(volatile uint16_t *dst, uint16_t val)
+{
+       asm volatile(
+                       MPLOCKED
+                       "xchgw %0, %1;"
+                       : "=r" (val), "=m" (*dst)
+                       : "0" (val),  "m" (*dst)
+                       : "memory");         /* no-clobber list */
+       return val;
+}
+
 static inline int rte_atomic16_test_and_set(rte_atomic16_t *v)
 {
        return rte_atomic16_cmpset((volatile uint16_t *)&v->cnt, 0, 1);
@@ -118,7 +154,7 @@ static inline int rte_atomic16_inc_and_test(rte_atomic16_t *v)
                        : [cnt] "+m" (v->cnt),  /* output */
                          [ret] "=qm" (ret)
                        );
-       return (ret != 0);
+       return ret != 0;
 }
 
 static inline int rte_atomic16_dec_and_test(rte_atomic16_t *v)
@@ -131,7 +167,7 @@ static inline int rte_atomic16_dec_and_test(rte_atomic16_t *v)
                        : [cnt] "+m" (v->cnt),  /* output */
                          [ret] "=qm" (ret)
                        );
-       return (ret != 0);
+       return ret != 0;
 }
 
 /*------------------------- 32 bit atomic operations -------------------------*/
@@ -154,6 +190,18 @@ rte_atomic32_cmpset(volatile uint32_t *dst, uint32_t exp, uint32_t src)
        return res;
 }
 
+static inline uint32_t
+rte_atomic32_exchange(volatile uint32_t *dst, uint32_t val)
+{
+       asm volatile(
+                       MPLOCKED
+                       "xchgl %0, %1;"
+                       : "=r" (val), "=m" (*dst)
+                       : "0" (val),  "m" (*dst)
+                       : "memory");         /* no-clobber list */
+       return val;
+}
+
 static inline int rte_atomic32_test_and_set(rte_atomic32_t *v)
 {
        return rte_atomic32_cmpset((volatile uint32_t *)&v->cnt, 0, 1);
@@ -192,7 +240,7 @@ static inline int rte_atomic32_inc_and_test(rte_atomic32_t *v)
                        : [cnt] "+m" (v->cnt),  /* output */
                          [ret] "=qm" (ret)
                        );
-       return (ret != 0);
+       return ret != 0;
 }
 
 static inline int rte_atomic32_dec_and_test(rte_atomic32_t *v)
@@ -205,7 +253,7 @@ static inline int rte_atomic32_dec_and_test(rte_atomic32_t *v)
                        : [cnt] "+m" (v->cnt),  /* output */
                          [ret] "=qm" (ret)
                        );
-       return (ret != 0);
+       return ret != 0;
 }
 #endif