ARC: IO: add volatile to accessors
[oweals/u-boot.git] / arch / arc / include / asm / io.h
index 281682c8b45abdfb6b19546c91187569c31185d3..1f1ae889f3a4e86fbd828ab8008ecb6c806bd0d0 100644 (file)
@@ -1,7 +1,6 @@
+/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ */
 /*
- * Copyright (C) 2013-2014 Synopsys, Inc. All rights reserved.
- *
- * SPDX-License-Identifier:    GPL-2.0+
+ * Copyright (C) 2013-2014, 2020 Synopsys, Inc. All rights reserved.
  */
 
 #ifndef __ASM_ARC_IO_H
 #include <linux/types.h>
 #include <asm/byteorder.h>
 
+#ifdef __ARCHS__
+
 /*
- * Given a physical address and a length, return a virtual address
- * that can be used to access the memory range with the caching
- * properties specified by "flags".
+ * ARCv2 based HS38 cores are in-order issue, but still weakly ordered
+ * due to micro-arch buffering/queuing of load/store, cache hit vs. miss ...
+ *
+ * Explicit barrier provided by DMB instruction
+ *  - Operand supports fine grained load/store/load+store semantics
+ *  - Ensures that selected memory operation issued before it will complete
+ *    before any subsequent memory operation of same type
+ *  - DMB guarantees SMP as well as local barrier semantics
+ *    (asm-generic/barrier.h ensures sane smp_*mb if not defined here, i.e.
+ *    UP: barrier(), SMP: smp_*mb == *mb)
+ *  - DSYNC provides DMB+completion_of_cache_bpu_maintenance_ops hence not needed
+ *    in the general case. Plus it only provides full barrier.
  */
-#define MAP_NOCACHE    (0)
-#define MAP_WRCOMBINE  (0)
-#define MAP_WRBACK     (0)
-#define MAP_WRTHROUGH  (0)
 
-static inline void *
-map_physmem(phys_addr_t paddr, unsigned long len, unsigned long flags)
-{
-       return (void *)((unsigned long)paddr);
-}
+#define mb()   asm volatile("dmb 3\n" : : : "memory")
+#define rmb()  asm volatile("dmb 1\n" : : : "memory")
+#define wmb()  asm volatile("dmb 2\n" : : : "memory")
+
+#else
 
 /*
- * Take down a mapping set up by map_physmem().
+ * ARCompact based cores (ARC700) only have SYNC instruction which is super
+ * heavy weight as it flushes the pipeline as well.
+ * There are no real SMP implementations of such cores.
  */
-static inline void unmap_physmem(void *vaddr, unsigned long flags)
-{
 
-}
+#define mb()   asm volatile("sync\n" : : : "memory")
+#endif
+
+#ifdef __ARCHS__
+#define __iormb()              rmb()
+#define __iowmb()              wmb()
+#else
+#define __iormb()              asm volatile("" : : : "memory")
+#define __iowmb()              asm volatile("" : : : "memory")
+#endif
 
 static inline void sync(void)
 {
        /* Not yet implemented */
 }
 
-static inline u8 __raw_readb(const volatile void __iomem *addr)
-{
-       u8 b;
+/*
+ * We must use 'volatile' in C-version read/write IO accessors implementation
+ * to avoid merging several reads (writes) into one read (write), or optimizing
+ * them out by compiler.
+ */
+#define __arch_getb(a)         (*(volatile u8 *)(a))
+#define __arch_getw(a)         (*(volatile u16 *)(a))
+#define __arch_getl(a)         (*(volatile u32 *)(a))
+#define __arch_getq(a)         (*(volatile u64 *)(a))
 
-       __asm__ __volatile__("ldb%U1    %0, %1\n"
-                            : "=r" (b)
-                            : "m" (*(volatile u8 __force *)addr)
-                            : "memory");
-       return b;
-}
+#define __arch_putb(v, a)      (*(volatile u8 *)(a) = (v))
+#define __arch_putw(v, a)      (*(volatile u16 *)(a) = (v))
+#define __arch_putl(v, a)      (*(volatile u32 *)(a) = (v))
+#define __arch_putq(v, a)      (*(volatile u64 *)(a) = (v))
 
-static inline u16 __raw_readw(const volatile void __iomem *addr)
-{
-       u16 s;
 
-       __asm__ __volatile__("ldw%U1    %0, %1\n"
-                            : "=r" (s)
-                            : "m" (*(volatile u16 __force *)addr)
-                            : "memory");
-       return s;
-}
+#define __raw_writeb(v, a)     __arch_putb(v, a)
+#define __raw_writew(v, a)     __arch_putw(v, a)
+#define __raw_writel(v, a)     __arch_putl(v, a)
+#define __raw_writeq(v, a)     __arch_putq(v, a)
 
-static inline u32 __raw_readl(const volatile void __iomem *addr)
+#define __raw_readb(a)         __arch_getb(a)
+#define __raw_readw(a)         __arch_getw(a)
+#define __raw_readl(a)         __arch_getl(a)
+#define __raw_readq(a)         __arch_getq(a)
+
+static inline void __raw_writesb(unsigned long addr, const void *data,
+                                int bytelen)
 {
-       u32 w;
+       u8 *buf = (uint8_t *)data;
 
-       __asm__ __volatile__("ld%U1     %0, %1\n"
-                            : "=r" (w)
-                            : "m" (*(volatile u32 __force *)addr)
-                            : "memory");
-       return w;
+       while (bytelen--)
+               __arch_putb(*buf++, addr);
 }
 
-#define readb __raw_readb
-
-static inline u16 readw(const volatile void __iomem *addr)
+static inline void __raw_writesw(unsigned long addr, const void *data,
+                                int wordlen)
 {
-       return __le16_to_cpu(__raw_readw(addr));
-}
+       u16 *buf = (uint16_t *)data;
 
-static inline u32 readl(const volatile void __iomem *addr)
-{
-       return __le32_to_cpu(__raw_readl(addr));
+       while (wordlen--)
+               __arch_putw(*buf++, addr);
 }
 
-static inline void __raw_writeb(u8 b, volatile void __iomem *addr)
+static inline void __raw_writesl(unsigned long addr, const void *data,
+                                int longlen)
 {
-       __asm__ __volatile__("stb%U1    %0, %1\n"
-                            :
-                            : "r" (b), "m" (*(volatile u8 __force *)addr)
-                            : "memory");
-}
+       u32 *buf = (uint32_t *)data;
 
-static inline void __raw_writew(u16 s, volatile void __iomem *addr)
-{
-       __asm__ __volatile__("stw%U1    %0, %1\n"
-                            :
-                            : "r" (s), "m" (*(volatile u16 __force *)addr)
-                            : "memory");
+       while (longlen--)
+               __arch_putl(*buf++, addr);
 }
 
-static inline void __raw_writel(u32 w, volatile void __iomem *addr)
+static inline void __raw_readsb(unsigned long addr, void *data, int bytelen)
 {
-       __asm__ __volatile__("st%U1     %0, %1\n"
-                            :
-                            : "r" (w), "m" (*(volatile u32 __force *)addr)
-                            : "memory");
-}
-
-#define writeb __raw_writeb
-#define writew(b, addr) __raw_writew(__cpu_to_le16(b), addr)
-#define writel(b, addr) __raw_writel(__cpu_to_le32(b), addr)
+       u8 *buf = (uint8_t *)data;
 
-static inline int __raw_readsb(unsigned int addr, void *data, int bytelen)
-{
-       __asm__ __volatile__ ("1:ld.di  r8, [r0]\n"
-                             "sub.f    r2, r2, 1\n"
-                             "bnz.d    1b\n"
-                             "stb.ab   r8, [r1, 1]\n"
-                             :
-                             : "r" (addr), "r" (data), "r" (bytelen)
-                             : "r8");
-       return bytelen;
+       while (bytelen--)
+               *buf++ = __arch_getb(addr);
 }
 
-static inline int __raw_readsw(unsigned int addr, void *data, int wordlen)
+static inline void __raw_readsw(unsigned long addr, void *data, int wordlen)
 {
-       __asm__ __volatile__ ("1:ld.di  r8, [r0]\n"
-                             "sub.f    r2, r2, 1\n"
-                             "bnz.d    1b\n"
-                             "stw.ab   r8, [r1, 2]\n"
-                             :
-                             : "r" (addr), "r" (data), "r" (wordlen)
-                             : "r8");
-       return wordlen;
-}
+       u16 *buf = (uint16_t *)data;
 
-static inline int __raw_readsl(unsigned int addr, void *data, int longlen)
-{
-       __asm__ __volatile__ ("1:ld.di  r8, [r0]\n"
-                             "sub.f    r2, r2, 1\n"
-                             "bnz.d    1b\n"
-                             "st.ab    r8, [r1, 4]\n"
-                             :
-                             : "r" (addr), "r" (data), "r" (longlen)
-                             : "r8");
-       return longlen;
+       while (wordlen--)
+               *buf++ = __arch_getw(addr);
 }
 
-static inline int __raw_writesb(unsigned int addr, void *data, int bytelen)
+static inline void __raw_readsl(unsigned long addr, void *data, int longlen)
 {
-       __asm__ __volatile__ ("1:ldb.ab r8, [r1, 1]\n"
-                             "sub.f    r2, r2, 1\n"
-                             "bnz.d    1b\n"
-                             "st.di    r8, [r0, 0]\n"
-                             :
-                             : "r" (addr), "r" (data), "r" (bytelen)
-                             : "r8");
-       return bytelen;
-}
+       u32 *buf = (uint32_t *)data;
 
-static inline int __raw_writesw(unsigned int addr, void *data, int wordlen)
-{
-       __asm__ __volatile__ ("1:ldw.ab r8, [r1, 2]\n"
-                             "sub.f    r2, r2, 1\n"
-                             "bnz.d    1b\n"
-                             "st.ab.di r8, [r0, 0]\n"
-                             :
-                             : "r" (addr), "r" (data), "r" (wordlen)
-                             : "r8");
-       return wordlen;
+       while (longlen--)
+               *buf++ = __arch_getl(addr);
 }
 
-static inline int __raw_writesl(unsigned int addr, void *data, int longlen)
-{
-       __asm__ __volatile__ ("1:ld.ab  r8, [r1, 4]\n"
-                             "sub.f    r2, r2, 1\n"
-                             "bnz.d    1b\n"
-                             "st.ab.di r8, [r0, 0]\n"
-                             :
-                             : "r" (addr), "r" (data), "r" (longlen)
-                             : "r8");
-       return longlen;
-}
+/*
+ * Relaxed I/O memory access primitives. These follow the Device memory
+ * ordering rules but do not guarantee any ordering relative to Normal memory
+ * accesses.
+ */
+#define readb_relaxed(c)       ({ u8  __r = __raw_readb(c); __r; })
+#define readw_relaxed(c)       ({ u16 __r = le16_to_cpu((__force __le16) \
+                                               __raw_readw(c)); __r; })
+#define readl_relaxed(c)       ({ u32 __r = le32_to_cpu((__force __le32) \
+                                               __raw_readl(c)); __r; })
+#define readq_relaxed(c)       ({ u64 __r = le64_to_cpu((__force __le64) \
+                                               __raw_readq(c)); __r; })
+
+#define writeb_relaxed(v, c)   ((void)__raw_writeb((v), (c)))
+#define writew_relaxed(v, c)   ((void)__raw_writew((__force u16) \
+                                                   cpu_to_le16(v), (c)))
+#define writel_relaxed(v, c)   ((void)__raw_writel((__force u32) \
+                                                   cpu_to_le32(v), (c)))
+#define writeq_relaxed(v, c)   ((void)__raw_writeq((__force u64) \
+                                                   cpu_to_le64(v), (c)))
+
+/*
+ * MMIO can also get buffered/optimized in micro-arch, so barriers needed
+ * Based on ARM model for the typical use case
+ *
+ *     <ST [DMA buffer]>
+ *     <writel MMIO "go" reg>
+ *  or:
+ *     <readl MMIO "status" reg>
+ *     <LD [DMA buffer]>
+ *
+ * http://lkml.kernel.org/r/20150622133656.GG1583@arm.com
+ */
+#define readb(c)       ({ u8  __v = readb_relaxed(c); __iormb(); __v; })
+#define readw(c)       ({ u16 __v = readw_relaxed(c); __iormb(); __v; })
+#define readl(c)       ({ u32 __v = readl_relaxed(c); __iormb(); __v; })
+#define readq(c)       ({ u64 __v = readq_relaxed(c); __iormb(); __v; })
+
+#define writeb(v, c)   ({ __iowmb(); writeb_relaxed(v, c); })
+#define writew(v, c)   ({ __iowmb(); writew_relaxed(v, c); })
+#define writel(v, c)   ({ __iowmb(); writel_relaxed(v, c); })
+#define writeq(v, c)   ({ __iowmb(); writeq_relaxed(v, c); })
 
 #define out_arch(type, endian, a, v)   __raw_write##type(cpu_to_##endian(v), a)
 #define in_arch(type, endian, a)       endian##_to_cpu(__raw_read##type(a))
@@ -239,4 +229,6 @@ static inline int __raw_writesl(unsigned int addr, void *data, int longlen)
 #define setbits_8(addr, set) setbits(8, addr, set)
 #define clrsetbits_8(addr, clear, set) clrsetbits(8, addr, clear, set)
 
+#include <asm-generic/io.h>
+
 #endif /* __ASM_ARC_IO_H */