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C
#pragma once
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#include <common/compiler_attributes.h>
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#define likely(x) __builtin_expect(!!(x), 1)
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#define unlikely(x) __builtin_expect(!!(x), 0)
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#ifndef barrier
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// 内存屏障
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#define barrier() __asm__ __volatile__("" :: \
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: "memory");
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#endif
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/**
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* @brief 编译时断言，如果condition不为1，则输出msg
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*
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* @param prefix 一个“不存在的函数名”的前缀
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* @param suffix 一个“不存在的函数名”的后缀
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*/
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#define __compiletime_assert(condition, msg, prefix, suffix) \
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do \
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{ \
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/** \
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* 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 \
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* 链接时出错，进而达到“编译时断言”的功能。 \
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*/ \
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__noreturn extern void prefix##suffix(void) \
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__compiletime_error(msg); \
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if (!(condition)) \
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prefix##suffix(); \
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} while (0)
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/**
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* @brief 当condition是false时，中断编译，并输出指定的错误信息
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*
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* @param condition assert的情况
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* @param msg condition为false时输出的错误信息
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*/
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#define complietime_assert(condition, msg) \
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__compiletime_assert(condition, msg, __compiletime_assert__, __COUNTER__)
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/**
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* @brief 从src读取数据到dst，该过程避免编译器优化。
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*
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* @param dst 目标地址指针
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* @param src 源地址指针
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* @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。）
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*/
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static __always_inline void __read_once_size(void *dst, const volatile void *src, int size)
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{
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switch (size)
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{
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case 1:
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*(__u8_alias_t *)dst = *(volatile __u8_alias_t *)src;
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||
break;
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case 2:
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||
*(__u16_alias_t *)dst = *(volatile __u16_alias_t *)src;
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||
break;
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case 4:
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||
*(__u32_alias_t *)dst = *(volatile __u32_alias_t *)src;
|
||
break;
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case 8:
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||
*(__u64_alias_t *)dst = *(volatile __u64_alias_t *)src;
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||
break;
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default:
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barrier();
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__builtin_memcpy((void *)dst, (const void *)src, size);
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barrier();
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break;
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}
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}
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/**
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* @brief 把src处的数据到dst，该过程避免编译器优化。
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*
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* @param dst 目标地址指针
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* @param src 源地址指针
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||
* @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。）
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*/
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static __always_inline void __write_once_size(volatile void *dst, void *src, int size)
|
||
{
|
||
switch (size)
|
||
{
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||
case 1:
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||
*(volatile __u8_alias_t *)dst = *(__u8_alias_t *)src;
|
||
break;
|
||
case 2:
|
||
*(volatile __u16_alias_t *)dst = *(__u16_alias_t *)src;
|
||
break;
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||
case 4:
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||
*(volatile __u32_alias_t *)dst = *(__u32_alias_t *)src;
|
||
break;
|
||
case 8:
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||
*(volatile __u64_alias_t *)dst = *(__u64_alias_t *)src;
|
||
break;
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||
default:
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||
barrier();
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||
__builtin_memcpy((void *)dst, (const void *)src, size);
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||
barrier();
|
||
break;
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||
}
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||
}
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/**
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* 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。
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* 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。
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*
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* 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。
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*
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* 这两个宏的主要使用场景：
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* 1.两个进程或者中断处理函数之间的信息交流与沟通
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* 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。
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*
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* 这两个宏的union __u内的__c用作这个union的地址的指针
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*
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* 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
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*/
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/**
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* @brief 读取变量x (避免编译器优化)
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*/
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#define READ_ONCE(x) \
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({ \
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union \
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{ \
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typeof(x) __val; \
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||
char __c[1]; \
|
||
} __u = {.__c = {0}}; \
|
||
__read_once_size(__u.__c, &(x), sizeof(x)); \
|
||
__u.__val; \
|
||
})
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/**
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||
* @brief 将val写入变量x (避免编译器优化)
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||
*/
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||
#define WRITE_ONCE(x, val) \
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||
({ \
|
||
union \
|
||
{ \
|
||
typeof(x) __val; \
|
||
char __c[1]; \
|
||
} __u = {.val = (val)}; \
|
||
__write_once_size(&(x), __u.__c, sizeof(x)); \
|
||
__u.__val; \
|
||
})
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