/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
/*
 * Copyright (C) 2020-2022 Loongson Technology Corporation Limited
 */
#ifndef __ASM_CMPXCHG_H
#define __ASM_CMPXCHG_H

#include <linux/bits.h>
#include <linux/build_bug.h>
#include <asm/barrier.h>

#define __xchg_asm(amswap_db, m, val)  \
({      \
  __typeof(val) __ret;  \
      \
  __asm__ __volatile__ (  \
  " "amswap_db" %1, %z2, %0 \n" \
  : "+ZB" (*m), "=&r" (__ret) \
  : "Jr" (val)   \
  : "memory");   \
      \
  __ret;    \
})

static inline unsigned int __xchg_small(volatile void *ptr, unsigned int val,
     unsigned int size)
{
 unsigned int shift;
 u32 old32, mask, temp;
 volatile u32 *ptr32;

 /* Mask value to the correct size. */
 mask = GENMASK((size * BITS_PER_BYTE) - 1, 0);
 val &= mask;

 /*
  * Calculate a shift & mask that correspond to the value we wish to
  * exchange within the naturally aligned 4 byte integerthat includes
  * it.
 */
 shift = (unsigned long)ptr & 0x3;
 shift *= BITS_PER_BYTE;
 mask <<= shift;

 /*
  * Calculate a pointer to the naturally aligned 4 byte integer that
  * includes our byte of interest, and load its value.
 */
 ptr32 = (volatile u32 *)((unsigned long)ptr & ~0x3);

 asm volatile (
 "1: ll.w  %0, %3  \n"
 " andn  %1, %0, %z4 \n"
 " or  %1, %1, %z5 \n"
 " sc.w  %1, %2  \n"
 " beqz  %1, 1b  \n"
 : "=&r" (old32), "=&r" (temp), "=ZC" (*ptr32)
 : "ZC" (*ptr32), "Jr" (mask), "Jr" (val << shift)
 : "memory");

 return (old32 & mask) >> shift;
}

static __always_inline unsigned long
__arch_xchg(volatile void *ptr, unsigned long x, int size)
{
 switch (size) {
 case 1:
 case 2:
  return __xchg_small(ptr, x, size);

 case 4:
  return __xchg_asm("amswap_db.w", (volatile u32 *)ptr, (u32)x);

 case 8:
  return __xchg_asm("amswap_db.d", (volatile u64 *)ptr, (u64)x);

 default:
  BUILD_BUG();
 }

 return 0;
}

#define arch_xchg(ptr, x)      \
({         \
 __typeof__(*(ptr)) __res;     \
         \
 __res = (__typeof__(*(ptr)))     \
  __arch_xchg((ptr), (unsigned long)(x), sizeof(*(ptr))); \
         \
 __res;        \
})

#define __cmpxchg_asm(ld, st, m, old, new)    \
({         \
 __typeof(old) __ret;      \
         \
 __asm__ __volatile__(      \
 "1: " ld " %0, %2  # __cmpxchg_asm \n"  \
 " bne %0, %z3, 2f   \n"  \
 " move $t0, %z4   \n"  \
 " " st " $t0, %1    \n"  \
 " beqz $t0, 1b    \n"  \
 "2:      \n"  \
 __WEAK_LLSC_MB       \
 : "=&r" (__ret), "=ZB"(*m)     \
 : "ZB"(*m), "Jr" (old), "Jr" (new)    \
 : "t0", "memory");      \
         \
 __ret;        \
})

static inline unsigned int __cmpxchg_small(volatile void *ptr, unsigned int old,
        unsigned int new, unsigned int size)
{
 unsigned int shift;
 u32 old32, mask, temp;
 volatile u32 *ptr32;

 /* Mask inputs to the correct size. */
 mask = GENMASK((size * BITS_PER_BYTE) - 1, 0);
 old &= mask;
 new &= mask;

 /*
  * Calculate a shift & mask that correspond to the value we wish to
  * compare & exchange within the naturally aligned 4 byte integer
  * that includes it.
 */
 shift = (unsigned long)ptr & 0x3;
 shift *= BITS_PER_BYTE;
 old <<= shift;
 new <<= shift;
 mask <<= shift;

 /*
  * Calculate a pointer to the naturally aligned 4 byte integer that
  * includes our byte of interest, and load its value.
 */
 ptr32 = (volatile u32 *)((unsigned long)ptr & ~0x3);

 asm volatile (
 "1: ll.w  %0, %3  \n"
 " and  %1, %0, %z4 \n"
 " bne  %1, %z5, 2f \n"
 " andn  %1, %0, %z4 \n"
 " or  %1, %1, %z6 \n"
 " sc.w  %1, %2  \n"
 " beqz  %1, 1b  \n"
 " b  3f  \n"
 "2:     \n"
 __WEAK_LLSC_MB
 "3:     \n"
 : "=&r" (old32), "=&r" (temp), "=ZC" (*ptr32)
 : "ZC" (*ptr32), "Jr" (mask), "Jr" (old), "Jr" (new)
 : "memory");

 return (old32 & mask) >> shift;
}

static __always_inline unsigned long
__cmpxchg(volatile void *ptr, unsigned long old, unsigned long new, unsigned int size)
{
 switch (size) {
 case 1:
 case 2:
  return __cmpxchg_small(ptr, old, new, size);

 case 4:
  return __cmpxchg_asm("ll.w", "sc.w", (volatile u32 *)ptr,
         (u32)old, new);

 case 8:
  return __cmpxchg_asm("ll.d", "sc.d", (volatile u64 *)ptr,
         (u64)old, new);

 default:
  BUILD_BUG();
 }

 return 0;
}

#define arch_cmpxchg_local(ptr, old, new)    \
 ((__typeof__(*(ptr)))      \
  __cmpxchg((ptr),     \
     (unsigned long)(__typeof__(*(ptr)))(old), \
     (unsigned long)(__typeof__(*(ptr)))(new), \
     sizeof(*(ptr))))

#define arch_cmpxchg(ptr, old, new)     \
({         \
 __typeof__(*(ptr)) __res;     \
         \
 __res = arch_cmpxchg_local((ptr), (old), (new));  \
         \
 __res;        \
})

#ifdef CONFIG_64BIT
#define arch_cmpxchg64_local(ptr, o, n)     \
  ({         \
 BUILD_BUG_ON(sizeof(*(ptr)) != 8);    \
 arch_cmpxchg_local((ptr), (o), (n));    \
  })

#define arch_cmpxchg64(ptr, o, n)     \
  ({         \
 BUILD_BUG_ON(sizeof(*(ptr)) != 8);    \
 arch_cmpxchg((ptr), (o), (n));     \
  })
#else
#include <asm-generic/cmpxchg-local.h>
#define arch_cmpxchg64_local(ptr, o, n) __generic_cmpxchg64_local((ptr), (o), (n))
#define arch_cmpxchg64(ptr, o, n) arch_cmpxchg64_local((ptr), (o), (n))
#endif

#endif /* __ASM_CMPXCHG_H */