mirror of
https://github.com/DragonOS-Community/DragonOS.git
synced 2025-06-09 11:16:47 +00:00
146 lines
5.6 KiB
C
146 lines
5.6 KiB
C
#pragma once
|
||
|
||
#include <common/compiler_attributes.h>
|
||
|
||
#define likely(x) __builtin_expect(!!(x), 1)
|
||
#define unlikely(x) __builtin_expect(!!(x), 0)
|
||
|
||
#ifndef barrier
|
||
// 内存屏障
|
||
#define barrier() __asm__ __volatile__("" :: \
|
||
: "memory");
|
||
#endif
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 编译时断言，如果condition不为1，则输出msg
|
||
*
|
||
* @param prefix 一个“不存在的函数名”的前缀
|
||
* @param suffix 一个“不存在的函数名”的后缀
|
||
*/
|
||
#define __compiletime_assert(condition, msg, prefix, suffix) \
|
||
do \
|
||
{ \
|
||
/** \
|
||
* 声明一个不存在的函数的extern，如果assert失败，就调用它，从而导致 \
|
||
* 链接时出错，进而达到“编译时断言”的功能。 \
|
||
*/ \
|
||
__noreturn extern void prefix##suffix(void) \
|
||
__compiletime_error(msg); \
|
||
if (!(condition)) \
|
||
prefix##suffix(); \
|
||
} while (0)
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 当condition是false时，中断编译，并输出指定的错误信息
|
||
*
|
||
* @param condition assert的情况
|
||
* @param msg condition为false时输出的错误信息
|
||
*/
|
||
#define complietime_assert(condition, msg) \
|
||
__compiletime_assert(condition, msg, __compiletime_assert__, __COUNTER__)
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 从src读取数据到dst，该过程避免编译器优化。
|
||
*
|
||
* @param dst 目标地址指针
|
||
* @param src 源地址指针
|
||
* @param size 要读取的数据大小（建议1、2、4、8字节，若不满足要求，则采用memcpy读取。）
|
||
*/
|
||
static __always_inline void __read_once_size(void *dst, const volatile void *src, int size)
|
||
{
|
||
switch (size)
|
||
{
|
||
case 1:
|
||
*(__u8_alias_t *)dst = *(volatile __u8_alias_t *)src;
|
||
break;
|
||
case 2:
|
||
*(__u16_alias_t *)dst = *(volatile __u16_alias_t *)src;
|
||
break;
|
||
case 4:
|
||
*(__u32_alias_t *)dst = *(volatile __u32_alias_t *)src;
|
||
break;
|
||
case 8:
|
||
*(__u64_alias_t *)dst = *(volatile __u64_alias_t *)src;
|
||
break;
|
||
default:
|
||
barrier();
|
||
__builtin_memcpy((void *)dst, (const void *)src, size);
|
||
barrier();
|
||
break;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 把src处的数据到dst，该过程避免编译器优化。
|
||
*
|
||
* @param dst 目标地址指针
|
||
* @param src 源地址指针
|
||
* @param size 要写入的数据大小（建议1、2、4、8字节，若不满足要求，则采用memcpy传输。）
|
||
*/
|
||
static __always_inline void __write_once_size(volatile void *dst, void *src, int size)
|
||
{
|
||
switch (size)
|
||
{
|
||
case 1:
|
||
*(volatile __u8_alias_t *)dst = *(__u8_alias_t *)src;
|
||
break;
|
||
case 2:
|
||
*(volatile __u16_alias_t *)dst = *(__u16_alias_t *)src;
|
||
break;
|
||
case 4:
|
||
*(volatile __u32_alias_t *)dst = *(__u32_alias_t *)src;
|
||
break;
|
||
case 8:
|
||
*(volatile __u64_alias_t *)dst = *(__u64_alias_t *)src;
|
||
break;
|
||
default:
|
||
barrier();
|
||
__builtin_memcpy((void *)dst, (const void *)src, size);
|
||
barrier();
|
||
break;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* 这两个宏能够避免编译器重排序、合并涉及到的读写操作，从而避免由于编译器优化导致的多线程读写顺序错误。
|
||
* 通过将有顺序要求的两个读/写操作放置在READ_ONCE()和WRITE_ONCE()之中，能够让编译器知道这些操作具有顺序要求。
|
||
*
|
||
* 这两个宏同样适用于Union或struct。如果要访问的数据大小不是1、2、4、8字节，则会使用memcpy来处理。
|
||
*
|
||
* 这两个宏的主要使用场景：
|
||
* 1.两个进程或者中断处理函数之间的信息交流与沟通
|
||
* 2.确保编译器不会折叠、旋转或以其他方式对代码进行优化，从而破坏数据访问顺序。
|
||
*
|
||
* 这两个宏的union __u内的__c用作这个union的地址的指针
|
||
*
|
||
* 关于READ_ONCE和WRITE_ONCE的简单说明，请转到：https://bbs.dragonos.org/forum.php?mod=viewthread&tid=24
|
||
*/
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 读取变量x (避免编译器优化)
|
||
*/
|
||
#define READ_ONCE(x) \
|
||
({ \
|
||
union \
|
||
{ \
|
||
typeof(x) __val; \
|
||
char __c[1]; \
|
||
} __u = {.__c = {0}}; \
|
||
__read_once_size(__u.__c, &(x), sizeof(x)); \
|
||
__u.__val; \
|
||
})
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 将val写入变量x (避免编译器优化)
|
||
*/
|
||
#define WRITE_ONCE(x, val) \
|
||
({ \
|
||
union \
|
||
{ \
|
||
typeof(x) __val; \
|
||
char __c[1]; \
|
||
} __u = {.val = (val)}; \
|
||
__write_once_size(&(x), __u.__c, sizeof(x)); \
|
||
__u.__val; \
|
||
})
|