include/asm-generic/barrier.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
   2 /*
   3  * Generic barrier definitions.
   4  *
   5  * It should be possible to use these on really simple architectures,
   6  * but it serves more as a starting point for new ports.
   7  *
   8  * Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
   9  * Written by David Howells (dhowells@redhat.com)
  10  */
  11 #ifndef __ASM_GENERIC_BARRIER_H
  12 #define __ASM_GENERIC_BARRIER_H
  13
  14 #ifndef __ASSEMBLY__
  15
  16 #include <linux/compiler.h>
  17 #include <linux/kcsan-checks.h>
  18 #include <asm/rwonce.h>
  19
  20 #ifndef nop
  21 #define nop()   asm volatile ("nop")
  22 #endif
  23
  24 /*
  25  * Architectures that want generic instrumentation can define __ prefixed
  26  * variants of all barriers.
  27  */
  28
  29 #ifdef __mb
  30 #define mb()    do { kcsan_mb(); __mb(); } while (0)
  31 #endif
  32
  33 #ifdef __rmb
  34 #define rmb()   do { kcsan_rmb(); __rmb(); } while (0)
  35 #endif
  36
  37 #ifdef __wmb
  38 #define wmb()   do { kcsan_wmb(); __wmb(); } while (0)
  39 #endif
  40
  41 #ifdef __dma_rmb
  42 #define dma_rmb()       do { kcsan_rmb(); __dma_rmb(); } while (0)
  43 #endif
  44
  45 #ifdef __dma_wmb
  46 #define dma_wmb()       do { kcsan_wmb(); __dma_wmb(); } while (0)
  47 #endif
  48
  49 /*
  50  * Force strict CPU ordering. And yes, this is required on UP too when we're
  51  * talking to devices.
  52  *
  53  * Fall back to compiler barriers if nothing better is provided.
  54  */
  55
  56 #ifndef mb
  57 #define mb()    barrier()
  58 #endif
  59
  60 #ifndef rmb
  61 #define rmb()   mb()
  62 #endif
  63
  64 #ifndef wmb
  65 #define wmb()   mb()
  66 #endif
  67
  68 #ifndef dma_rmb
  69 #define dma_rmb()       rmb()
  70 #endif
  71
  72 #ifndef dma_wmb
  73 #define dma_wmb()       wmb()
  74 #endif
  75
  76 #ifndef __smp_mb
  77 #define __smp_mb()      mb()
  78 #endif
  79
  80 #ifndef __smp_rmb
  81 #define __smp_rmb()     rmb()
  82 #endif
  83
  84 #ifndef __smp_wmb
  85 #define __smp_wmb()     wmb()
  86 #endif
  87
  88 #ifdef CONFIG_SMP
  89
  90 #ifndef smp_mb
  91 #define smp_mb()        do { kcsan_mb(); __smp_mb(); } while (0)
  92 #endif
  93
  94 #ifndef smp_rmb
  95 #define smp_rmb()       do { kcsan_rmb(); __smp_rmb(); } while (0)
  96 #endif
  97
  98 #ifndef smp_wmb
  99 #define smp_wmb()       do { kcsan_wmb(); __smp_wmb(); } while (0)
 100 #endif
 101
 102 #else   /* !CONFIG_SMP */
 103
 104 #ifndef smp_mb
 105 #define smp_mb()        barrier()
 106 #endif
 107
 108 #ifndef smp_rmb
 109 #define smp_rmb()       barrier()
 110 #endif
 111
 112 #ifndef smp_wmb
 113 #define smp_wmb()       barrier()
 114 #endif
 115
 116 #endif  /* CONFIG_SMP */
 117
 118 #ifndef __smp_store_mb
 119 #define __smp_store_mb(var, value)  do { WRITE_ONCE(var, value); __smp_mb(); } while (0)
 120 #endif
 121
 122 #ifndef __smp_mb__before_atomic
 123 #define __smp_mb__before_atomic()       __smp_mb()
 124 #endif
 125
 126 #ifndef __smp_mb__after_atomic
 127 #define __smp_mb__after_atomic()        __smp_mb()
 128 #endif
 129
 130 #ifndef __smp_store_release
 131 #define __smp_store_release(p, v)                                       \
 132 do {                                                                    \
 133         compiletime_assert_atomic_type(*p);                             \
 134         __smp_mb();                                                     \
 135         WRITE_ONCE(*p, v);                                              \
 136 } while (0)
 137 #endif
 138
 139 #ifndef __smp_load_acquire
 140 #define __smp_load_acquire(p)                                           \
 141 ({                                                                      \
 142         __unqual_scalar_typeof(*p) ___p1 = READ_ONCE(*p);               \
 143         compiletime_assert_atomic_type(*p);                             \
 144         __smp_mb();                                                     \
 145         (typeof(*p))___p1;                                              \
 146 })
 147 #endif
 148
 149 #ifdef CONFIG_SMP
 150
 151 #ifndef smp_store_mb
 152 #define smp_store_mb(var, value)  do { kcsan_mb(); __smp_store_mb(var, value); } while (0)
 153 #endif
 154
 155 #ifndef smp_mb__before_atomic
 156 #define smp_mb__before_atomic() do { kcsan_mb(); __smp_mb__before_atomic(); } while (0)
 157 #endif
 158
 159 #ifndef smp_mb__after_atomic
 160 #define smp_mb__after_atomic()  do { kcsan_mb(); __smp_mb__after_atomic(); } while (0)
 161 #endif
 162
 163 #ifndef smp_store_release
 164 #define smp_store_release(p, v) do { kcsan_release(); __smp_store_release(p, v); } while (0)
 165 #endif
 166
 167 #ifndef smp_load_acquire
 168 #define smp_load_acquire(p) __smp_load_acquire(p)
 169 #endif
 170
 171 #else   /* !CONFIG_SMP */
 172
 173 #ifndef smp_store_mb
 174 #define smp_store_mb(var, value)  do { WRITE_ONCE(var, value); barrier(); } while (0)
 175 #endif
 176
 177 #ifndef smp_mb__before_atomic
 178 #define smp_mb__before_atomic() barrier()
 179 #endif
 180
 181 #ifndef smp_mb__after_atomic
 182 #define smp_mb__after_atomic()  barrier()
 183 #endif
 184
 185 #ifndef smp_store_release
 186 #define smp_store_release(p, v)                                         \
 187 do {                                                                    \
 188         compiletime_assert_atomic_type(*p);                             \
 189         barrier();                                                      \
 190         WRITE_ONCE(*p, v);                                              \
 191 } while (0)
 192 #endif
 193
 194 #ifndef smp_load_acquire
 195 #define smp_load_acquire(p)                                             \
 196 ({                                                                      \
 197         __unqual_scalar_typeof(*p) ___p1 = READ_ONCE(*p);               \
 198         compiletime_assert_atomic_type(*p);                             \
 199         barrier();                                                      \
 200         (typeof(*p))___p1;                                              \
 201 })
 202 #endif
 203
 204 #endif  /* CONFIG_SMP */
 205
 206 /* Barriers for virtual machine guests when talking to an SMP host */
 207 #define virt_mb() do { kcsan_mb(); __smp_mb(); } while (0)
 208 #define virt_rmb() do { kcsan_rmb(); __smp_rmb(); } while (0)
 209 #define virt_wmb() do { kcsan_wmb(); __smp_wmb(); } while (0)
 210 #define virt_store_mb(var, value) do { kcsan_mb(); __smp_store_mb(var, value); } while (0)
 211 #define virt_mb__before_atomic() do { kcsan_mb(); __smp_mb__before_atomic(); } while (0)
 212 #define virt_mb__after_atomic() do { kcsan_mb(); __smp_mb__after_atomic(); } while (0)
 213 #define virt_store_release(p, v) do { kcsan_release(); __smp_store_release(p, v); } while (0)
 214 #define virt_load_acquire(p) __smp_load_acquire(p)
 215
 216 /**
 217  * smp_acquire__after_ctrl_dep() - Provide ACQUIRE ordering after a control dependency
 218  *
 219  * A control dependency provides a LOAD->STORE order, the additional RMB
 220  * provides LOAD->LOAD order, together they provide LOAD->{LOAD,STORE} order,
 221  * aka. (load)-ACQUIRE.
 222  *
 223  * Architectures that do not do load speculation can have this be barrier().
 224  */
 225 #ifndef smp_acquire__after_ctrl_dep
 226 #define smp_acquire__after_ctrl_dep()           smp_rmb()
 227 #endif
 228
 229 /**
 230  * smp_cond_load_relaxed() - (Spin) wait for cond with no ordering guarantees
 231  * @ptr: pointer to the variable to wait on
 232  * @cond: boolean expression to wait for
 233  *
 234  * Equivalent to using READ_ONCE() on the condition variable.
 235  *
 236  * Due to C lacking lambda expressions we load the value of *ptr into a
 237  * pre-named variable @VAL to be used in @cond.
 238  */
 239 #ifndef smp_cond_load_relaxed
 240 #define smp_cond_load_relaxed(ptr, cond_expr) ({                \
 241         typeof(ptr) __PTR = (ptr);                              \
 242         __unqual_scalar_typeof(*ptr) VAL;                       \
 243         for (;;) {                                              \
 244                 VAL = READ_ONCE(*__PTR);                        \
 245                 if (cond_expr)                                  \
 246                         break;                                  \
 247                 cpu_relax();                                    \
 248         }                                                       \
 249         (typeof(*ptr))VAL;                                      \
 250 })
 251 #endif
 252
 253 /**
 254  * smp_cond_load_acquire() - (Spin) wait for cond with ACQUIRE ordering
 255  * @ptr: pointer to the variable to wait on
 256  * @cond: boolean expression to wait for
 257  *
 258  * Equivalent to using smp_load_acquire() on the condition variable but employs
 259  * the control dependency of the wait to reduce the barrier on many platforms.
 260  */
 261 #ifndef smp_cond_load_acquire
 262 #define smp_cond_load_acquire(ptr, cond_expr) ({                \
 263         __unqual_scalar_typeof(*ptr) _val;                      \
 264         _val = smp_cond_load_relaxed(ptr, cond_expr);           \
 265         smp_acquire__after_ctrl_dep();                          \
 266         (typeof(*ptr))_val;                                     \
 267 })
 268 #endif
 269
 270 /*
 271  * pmem_wmb() ensures that all stores for which the modification
 272  * are written to persistent storage by preceding instructions have
 273  * updated persistent storage before any data  access or data transfer
 274  * caused by subsequent instructions is initiated.
 275  */
 276 #ifndef pmem_wmb
 277 #define pmem_wmb()      wmb()
 278 #endif
 279
 280 /*
 281  * ioremap_wc() maps I/O memory as memory with write-combining attributes. For
 282  * this kind of memory accesses, the CPU may wait for prior accesses to be
 283  * merged with subsequent ones. In some situation, such wait is bad for the
 284  * performance. io_stop_wc() can be used to prevent the merging of
 285  * write-combining memory accesses before this macro with those after it.
 286  */
 287 #ifndef io_stop_wc
 288 #define io_stop_wc do { } while (0)
 289 #endif
 290
 291 #endif /* !__ASSEMBLY__ */
 292 #endif /* __ASM_GENERIC_BARRIER_H */