vm/Atomic.cpp

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  15  */
  16
  17 #include "Dalvik.h"
  18
  19 #include <cutils/atomic.h>
  20
  21 #if defined(__arm__)
  22 #include <machine/cpu-features.h>
  23 #endif
  24
  25 /*****************************************************************************/
  26
  27 #if defined(HAVE_MACOSX_IPC)
  28 #define NEED_MAC_QUASI_ATOMICS 1
  29
  30 #elif defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
  31 #define NEED_PTHREADS_QUASI_ATOMICS 1
  32
  33 #elif defined(__mips__)
  34 #define NEED_PTHREADS_QUASI_ATOMICS 1
  35
  36 #elif defined(__arm__)
  37
  38 // TODO: Clang can not process our inline assembly at the moment.
  39 #if defined(__ARM_HAVE_LDREXD) && !defined(__clang__)
  40 #define NEED_ARM_LDREXD_QUASI_ATOMICS 1
  41 #else
  42 #define NEED_PTHREADS_QUASI_ATOMICS 1
  43 #endif
  44
  45 #else
  46 #error "Unsupported atomic operations for this platform"
  47 #endif
  48
  49 /*****************************************************************************/
  50
  51 #if NEED_ARM_LDREXD_QUASI_ATOMICS
  52
  53 static inline int64_t dvmQuasiAtomicSwap64Body(int64_t newvalue,
  54                                                volatile int64_t* addr)
  55 {
  56     int64_t prev;
  57     int status;
  58     do {
  59         __asm__ __volatile__ ("@ dvmQuasiAtomicSwap64\n"
  60             "ldrexd     %0, %H0, [%3]\n"
  61             "strexd     %1, %4, %H4, [%3]"
  62             : "=&r" (prev), "=&r" (status), "+m"(*addr)
  63             : "r" (addr), "r" (newvalue)
  64             : "cc");
  65     } while (__builtin_expect(status != 0, 0));
  66     return prev;
  67 }
  68
  69 int64_t dvmQuasiAtomicSwap64(int64_t newvalue, volatile int64_t* addr)
  70 {
  71     return dvmQuasiAtomicSwap64Body(newvalue, addr);
  72 }
  73
  74 int64_t dvmQuasiAtomicSwap64Sync(int64_t newvalue, volatile int64_t* addr)
  75 {
  76     int64_t prev;
  77     ANDROID_MEMBAR_STORE();
  78     prev = dvmQuasiAtomicSwap64Body(newvalue, addr);
  79     ANDROID_MEMBAR_FULL();
  80     return prev;
  81 }
  82
  83 int dvmQuasiAtomicCas64(int64_t oldvalue, int64_t newvalue,
  84     volatile int64_t* addr)
  85 {
  86     int64_t prev;
  87     int status;
  88     do {
  89         __asm__ __volatile__ ("@ dvmQuasiAtomicCas64\n"
  90             "ldrexd     %0, %H0, [%3]\n"
  91             "mov        %1, #0\n"
  92             "teq        %0, %4\n"
  93             "teqeq      %H0, %H4\n"
  94             "strexdeq   %1, %5, %H5, [%3]"
  95             : "=&r" (prev), "=&r" (status), "+m"(*addr)
  96             : "r" (addr), "Ir" (oldvalue), "r" (newvalue)
  97             : "cc");
  98     } while (__builtin_expect(status != 0, 0));
  99     return prev != oldvalue;
 100 }
 101
 102 int64_t dvmQuasiAtomicRead64(volatile const int64_t* addr)
 103 {
 104     int64_t value;
 105     __asm__ __volatile__ ("@ dvmQuasiAtomicRead64\n"
 106         "ldrexd     %0, %H0, [%1]"
 107         : "=&r" (value)
 108         : "r" (addr));
 109     return value;
 110 }
 111 #endif
 112
 113 /*****************************************************************************/
 114
 115 #if NEED_MAC_QUASI_ATOMICS
 116
 117 #include <libkern/OSAtomic.h>
 118
 119 int dvmQuasiAtomicCas64(int64_t oldvalue, int64_t newvalue,
 120     volatile int64_t* addr)
 121 {
 122     return OSAtomicCompareAndSwap64Barrier(oldvalue, newvalue,
 123             (int64_t*)addr) == 0;
 124 }
 125
 126
 127 static inline int64_t dvmQuasiAtomicSwap64Body(int64_t value,
 128                                                volatile int64_t* addr)
 129 {
 130     int64_t oldValue;
 131     do {
 132         oldValue = *addr;
 133     } while (dvmQuasiAtomicCas64(oldValue, value, addr));
 134     return oldValue;
 135 }
 136
 137 int64_t dvmQuasiAtomicSwap64(int64_t value, volatile int64_t* addr)
 138 {
 139     return dvmQuasiAtomicSwap64Body(value, addr);
 140 }
 141
 142 int64_t dvmQuasiAtomicSwap64Sync(int64_t value, volatile int64_t* addr)
 143 {
 144     int64_t oldValue;
 145     ANDROID_MEMBAR_STORE();
 146     oldValue = dvmQuasiAtomicSwap64Body(value, addr);
 147     /* TUNING: barriers can be avoided on some architectures */
 148     ANDROID_MEMBAR_FULL();
 149     return oldValue;
 150 }
 151
 152 int64_t dvmQuasiAtomicRead64(volatile const int64_t* addr)
 153 {
 154     return OSAtomicAdd64Barrier(0, addr);
 155 }
 156 #endif
 157
 158 /*****************************************************************************/
 159
 160 #if NEED_PTHREADS_QUASI_ATOMICS
 161
 162 // In the absence of a better implementation, we implement the 64-bit atomic
 163 // operations through mutex locking.
 164
 165 // another twist is that we use a small array of mutexes to dispatch
 166 // the contention locks from different memory addresses
 167
 168 #include <pthread.h>
 169
 170 static const size_t kSwapLockCount = 32;
 171 static pthread_mutex_t* gSwapLocks[kSwapLockCount];
 172
 173 void dvmQuasiAtomicsStartup() {
 174     for (size_t i = 0; i < kSwapLockCount; ++i) {
 175         pthread_mutex_t* m = new pthread_mutex_t;
 176         dvmInitMutex(m);
 177         gSwapLocks[i] = m;
 178     }
 179 }
 180
 181 void dvmQuasiAtomicsShutdown() {
 182     for (size_t i = 0; i < kSwapLockCount; ++i) {
 183         pthread_mutex_t* m = gSwapLocks[i];
 184         gSwapLocks[i] = NULL;
 185         if (m != NULL) {
 186             dvmDestroyMutex(m);
 187         }
 188         delete m;
 189     }
 190 }
 191
 192 static inline pthread_mutex_t* GetSwapLock(const volatile int64_t* addr) {
 193     return gSwapLocks[((unsigned)(void*)(addr) >> 3U) % kSwapLockCount];
 194 }
 195
 196 int64_t dvmQuasiAtomicSwap64(int64_t value, volatile int64_t* addr)
 197 {
 198     int64_t oldValue;
 199     pthread_mutex_t* lock = GetSwapLock(addr);
 200
 201     pthread_mutex_lock(lock);
 202
 203     oldValue = *addr;
 204     *addr    = value;
 205
 206     pthread_mutex_unlock(lock);
 207     return oldValue;
 208 }
 209
 210 /* Same as dvmQuasiAtomicSwap64 - mutex handles barrier */
 211 int64_t dvmQuasiAtomicSwap64Sync(int64_t value, volatile int64_t* addr)
 212 {
 213     return dvmQuasiAtomicSwap64(value, addr);
 214 }
 215
 216 int dvmQuasiAtomicCas64(int64_t oldvalue, int64_t newvalue,
 217     volatile int64_t* addr)
 218 {
 219     int result;
 220     pthread_mutex_t* lock = GetSwapLock(addr);
 221
 222     pthread_mutex_lock(lock);
 223
 224     if (*addr == oldvalue) {
 225         *addr  = newvalue;
 226         result = 0;
 227     } else {
 228         result = 1;
 229     }
 230     pthread_mutex_unlock(lock);
 231     return result;
 232 }
 233
 234 int64_t dvmQuasiAtomicRead64(volatile const int64_t* addr)
 235 {
 236     int64_t result;
 237     pthread_mutex_t* lock = GetSwapLock(addr);
 238
 239     pthread_mutex_lock(lock);
 240     result = *addr;
 241     pthread_mutex_unlock(lock);
 242     return result;
 243 }
 244
 245 #else
 246
 247 // The other implementations don't need any special setup.
 248 void dvmQuasiAtomicsStartup() {}
 249 void dvmQuasiAtomicsShutdown() {}
 250
 251 #endif /*NEED_PTHREADS_QUASI_ATOMICS*/