]> granicus.if.org Git - postgresql/blobdiff - src/include/storage/s_lock.h
Remove Alpha and Tru64 support.
[postgresql] / src / include / storage / s_lock.h
index 1174b13694ec001ba60aab15e4799f79517edb50..895abe672b836bc2ef15d5ca9bac1820ebeb7f4b 100644 (file)
  *     void S_INIT_LOCK(slock_t *lock)
  *             Initialize a spinlock (to the unlocked state).
  *
- *     void S_LOCK(slock_t *lock)
+ *     int S_LOCK(slock_t *lock)
  *             Acquire a spinlock, waiting if necessary.
  *             Time out and abort() if unable to acquire the lock in a
  *             "reasonable" amount of time --- typically ~ 1 minute.
+ *             Should return number of "delays"; see s_lock.c
  *
  *     void S_UNLOCK(slock_t *lock)
  *             Unlock a previously acquired lock.
  *             Tests if the lock is free. Returns TRUE if free, FALSE if locked.
  *             This does *not* change the state of the lock.
  *
+ *     void SPIN_DELAY(void)
+ *             Delay operation to occur inside spinlock wait loop.
+ *
  *     Note to implementors: there are default implementations for all these
  *     macros at the bottom of the file.  Check if your platform can use
  *     these or needs to override them.
  *
- *  Usually, S_LOCK() is implemented in terms of an even lower-level macro
- *     TAS():
+ *  Usually, S_LOCK() is implemented in terms of even lower-level macros
+ *     TAS() and TAS_SPIN():
  *
  *     int TAS(slock_t *lock)
  *             Atomic test-and-set instruction.  Attempt to acquire the lock,
  *             but do *not* wait.      Returns 0 if successful, nonzero if unable
  *             to acquire the lock.
  *
- *     TAS() is NOT part of the API, and should never be called directly.
+ *     int TAS_SPIN(slock_t *lock)
+ *             Like TAS(), but this version is used when waiting for a lock
+ *             previously found to be contended.  By default, this is the
+ *             same as TAS(), but on some architectures it's better to poll a
+ *             contended lock using an unlocked instruction and retry the
+ *             atomic test-and-set only when it appears free.
+ *
+ *     TAS() and TAS_SPIN() are NOT part of the API, and should never be called
+ *     directly.
  *
- *     CAUTION: on some platforms TAS() may sometimes report failure to acquire
- *     a lock even when the lock is not locked.  For example, on Alpha TAS()
- *     will "fail" if interrupted.  Therefore TAS() should always be invoked
- *     in a retry loop, even if you are certain the lock is free.
+ *     CAUTION: on some platforms TAS() and/or TAS_SPIN() may sometimes report
+ *     failure to acquire a lock even when the lock is not locked.  For example,
+ *     on Alpha TAS() will "fail" if interrupted.  Therefore a retry loop must
+ *     always be used, even if you are certain the lock is free.
  *
- *     ANOTHER CAUTION: be sure that TAS() and S_UNLOCK() represent sequence
- *     points, ie, loads and stores of other values must not be moved across
- *     a lock or unlock.  In most cases it suffices to make the operation be
- *     done through a "volatile" pointer.
+ *     Another caution for users of these macros is that it is the caller's
+ *     responsibility to ensure that the compiler doesn't re-order accesses
+ *     to shared memory to precede the actual lock acquisition, or follow the
+ *     lock release.  Typically we handle this by using volatile-qualified
+ *     pointers to refer to both the spinlock itself and the shared data
+ *     structure being accessed within the spinlocked critical section.
+ *     That fixes it because compilers are not allowed to re-order accesses
+ *     to volatile objects relative to other such accesses.
+ *
+ *     On platforms with weak memory ordering, the TAS(), TAS_SPIN(), and
+ *     S_UNLOCK() macros must further include hardware-level memory fence
+ *     instructions to prevent similar re-ordering at the hardware level.
+ *     TAS() and TAS_SPIN() must guarantee that loads and stores issued after
+ *     the macro are not executed until the lock has been obtained.  Conversely,
+ *     S_UNLOCK() must guarantee that loads and stores issued before the macro
+ *     have been executed before the lock is released.
  *
  *     On most supported platforms, TAS() uses a tas() function written
  *     in assembly language to execute a hardware atomic-test-and-set
  *     instruction.  Equivalent OS-supplied mutex routines could be used too.
  *
- *     If no system-specific TAS() is available (ie, HAS_TEST_AND_SET is not
+ *     If no system-specific TAS() is available (ie, HAVE_SPINLOCKS is not
  *     defined), then we fall back on an emulation that uses SysV semaphores
  *     (see spin.c).  This emulation will be MUCH MUCH slower than a proper TAS()
  *     implementation, because of the cost of a kernel call per lock or unlock.
  *     when using the SysV semaphore code.
  *
  *
- * Portions Copyright (c) 1996-2002, PostgreSQL Global Development Group
+ * Portions Copyright (c) 1996-2014, PostgreSQL Global Development Group
  * Portions Copyright (c) 1994, Regents of the University of California
  *
- *       $Id: s_lock.h,v 1.101 2002/09/21 00:14:05 tgl Exp $
+ *       src/include/storage/s_lock.h
  *
  *-------------------------------------------------------------------------
  */
 #ifndef S_LOCK_H
 #define S_LOCK_H
 
-#include "storage/pg_sema.h"
-
+#ifdef HAVE_SPINLOCKS  /* skip spinlocks if requested */
 
-#if defined(HAS_TEST_AND_SET)
-
-
-#if defined(__GNUC__)
+#if defined(__GNUC__) || defined(__INTEL_COMPILER)
 /*************************************************************************
  * All the gcc inlines
+ * Gcc consistently defines the CPU as __cpu__.
+ * Other compilers use __cpu or __cpu__ so we test for both in those cases.
  */
 
-/*
- * Standard gcc asm format:
- *
+/*----------
+ * Standard gcc asm format (assuming "volatile slock_t *lock"):
+
        __asm__ __volatile__(
-               "       command \n"
-               "       command \n"
-               "       command \n"
-:              "=r"(_res)                      return value, in register
-:              "r"(lock)                       argument, 'lock pointer', in register
-:              "r0");                          inline code uses this register
+               "       instruction     \n"
+               "       instruction     \n"
+               "       instruction     \n"
+:              "=r"(_res), "+m"(*lock)         // return register, in/out lock value
+:              "r"(lock)                                       // lock pointer, in input register
+:              "memory", "cc");                        // show clobbered registers here
+
+ * The output-operands list (after first colon) should always include
+ * "+m"(*lock), whether or not the asm code actually refers to this
+ * operand directly.  This ensures that gcc believes the value in the
+ * lock variable is used and set by the asm code.  Also, the clobbers
+ * list (after third colon) should always include "memory"; this prevents
+ * gcc from thinking it can cache the values of shared-memory fields
+ * across the asm code.  Add "cc" if your asm code changes the condition
+ * code register, and also list any temp registers the code uses.
+ *----------
  */
 
 
-#if defined(__i386__)
+#ifdef __i386__                /* 32-bit i386 */
+#define HAS_TEST_AND_SET
+
+typedef unsigned char slock_t;
+
 #define TAS(lock) tas(lock)
 
 static __inline__ int
@@ -102,20 +138,140 @@ tas(volatile slock_t *lock)
 {
        register slock_t _res = 1;
 
+       /*
+        * Use a non-locking test before asserting the bus lock.  Note that the
+        * extra test appears to be a small loss on some x86 platforms and a small
+        * win on others; it's by no means clear that we should keep it.
+        *
+        * When this was last tested, we didn't have separate TAS() and TAS_SPIN()
+        * macros.  Nowadays it probably would be better to do a non-locking test
+        * in TAS_SPIN() but not in TAS(), like on x86_64, but no-one's done the
+        * testing to verify that.  Without some empirical evidence, better to
+        * leave it alone.
+        */
        __asm__ __volatile__(
+               "       cmpb    $0,%1   \n"
+               "       jne             1f              \n"
                "       lock                    \n"
                "       xchgb   %0,%1   \n"
-:              "=q"(_res), "=m"(*lock)
-:              "0"(_res));
+               "1: \n"
+:              "+q"(_res), "+m"(*lock)
+:
+:              "memory", "cc");
        return (int) _res;
 }
 
+#define SPIN_DELAY() spin_delay()
+
+static __inline__ void
+spin_delay(void)
+{
+       /*
+        * This sequence is equivalent to the PAUSE instruction ("rep" is
+        * ignored by old IA32 processors if the following instruction is
+        * not a string operation); the IA-32 Architecture Software
+        * Developer's Manual, Vol. 3, Section 7.7.2 describes why using
+        * PAUSE in the inner loop of a spin lock is necessary for good
+        * performance:
+        *
+        *     The PAUSE instruction improves the performance of IA-32
+        *     processors supporting Hyper-Threading Technology when
+        *     executing spin-wait loops and other routines where one
+        *     thread is accessing a shared lock or semaphore in a tight
+        *     polling loop. When executing a spin-wait loop, the
+        *     processor can suffer a severe performance penalty when
+        *     exiting the loop because it detects a possible memory order
+        *     violation and flushes the core processor's pipeline. The
+        *     PAUSE instruction provides a hint to the processor that the
+        *     code sequence is a spin-wait loop. The processor uses this
+        *     hint to avoid the memory order violation and prevent the
+        *     pipeline flush. In addition, the PAUSE instruction
+        *     de-pipelines the spin-wait loop to prevent it from
+        *     consuming execution resources excessively.
+        */
+       __asm__ __volatile__(
+               " rep; nop                      \n");
+}
+
 #endif  /* __i386__ */
 
 
-#ifdef __ia64__
+#ifdef __x86_64__              /* AMD Opteron, Intel EM64T */
+#define HAS_TEST_AND_SET
+
+typedef unsigned char slock_t;
+
+#define TAS(lock) tas(lock)
+
+/*
+ * On Intel EM64T, it's a win to use a non-locking test before the xchg proper,
+ * but only when spinning.
+ *
+ * See also Implementing Scalable Atomic Locks for Multi-Core Intel(tm) EM64T
+ * and IA32, by Michael Chynoweth and Mary R. Lee. As of this writing, it is
+ * available at:
+ * http://software.intel.com/en-us/articles/implementing-scalable-atomic-locks-for-multi-core-intel-em64t-and-ia32-architectures
+ */
+#define TAS_SPIN(lock)    (*(lock) ? 1 : TAS(lock))
+
+static __inline__ int
+tas(volatile slock_t *lock)
+{
+       register slock_t _res = 1;
+
+       __asm__ __volatile__(
+               "       lock                    \n"
+               "       xchgb   %0,%1   \n"
+:              "+q"(_res), "+m"(*lock)
+:
+:              "memory", "cc");
+       return (int) _res;
+}
+
+#define SPIN_DELAY() spin_delay()
+
+static __inline__ void
+spin_delay(void)
+{
+       /*
+        * Adding a PAUSE in the spin delay loop is demonstrably a no-op on
+        * Opteron, but it may be of some use on EM64T, so we keep it.
+        */
+       __asm__ __volatile__(
+               " rep; nop                      \n");
+}
+
+#endif  /* __x86_64__ */
+
+
+#if defined(__ia64__) || defined(__ia64)
+/*
+ * Intel Itanium, gcc or Intel's compiler.
+ *
+ * Itanium has weak memory ordering, but we rely on the compiler to enforce
+ * strict ordering of accesses to volatile data.  In particular, while the
+ * xchg instruction implicitly acts as a memory barrier with 'acquire'
+ * semantics, we do not have an explicit memory fence instruction in the
+ * S_UNLOCK macro.  We use a regular assignment to clear the spinlock, and
+ * trust that the compiler marks the generated store instruction with the
+ * ".rel" opcode.
+ *
+ * Testing shows that assumption to hold on gcc, although I could not find
+ * any explicit statement on that in the gcc manual.  In Intel's compiler,
+ * the -m[no-]serialize-volatile option controls that, and testing shows that
+ * it is enabled by default.
+ */
+#define HAS_TEST_AND_SET
+
+typedef unsigned int slock_t;
+
 #define TAS(lock) tas(lock)
 
+/* On IA64, it's a win to use a non-locking test before the xchg proper */
+#define TAS_SPIN(lock) (*(lock) ? 1 : TAS(lock))
+
+#ifndef __INTEL_COMPILER
+
 static __inline__ int
 tas(volatile slock_t *lock)
 {
@@ -123,120 +279,255 @@ tas(volatile slock_t *lock)
 
        __asm__ __volatile__(
                "       xchg4   %0=%1,%2        \n"
-:              "=r"(ret), "=m"(*lock)
-:              "r"(1), "1"(*lock)
+:              "=r"(ret), "+m"(*lock)
+:              "r"(1)
 :              "memory");
-
        return (int) ret;
 }
 
-#endif  /* __ia64__ */
+#else /* __INTEL_COMPILER */
+
+static __inline__ int
+tas(volatile slock_t *lock)
+{
+       int             ret;
+
+       ret = _InterlockedExchange(lock,1);     /* this is a xchg asm macro */
+
+       return ret;
+}
+
+#endif /* __INTEL_COMPILER */
+#endif  /* __ia64__ || __ia64 */
 
 
-#if defined(__arm__) || defined(__arm__)
+/*
+ * On ARM, we use __sync_lock_test_and_set(int *, int) if available, and if
+ * not fall back on the SWPB instruction.  SWPB does not work on ARMv6 or
+ * later, so the compiler builtin is preferred if available.  Note also that
+ * the int-width variant of the builtin works on more chips than other widths.
+ */
+#if defined(__arm__) || defined(__arm)
+#define HAS_TEST_AND_SET
+
 #define TAS(lock) tas(lock)
 
+#ifdef HAVE_GCC_INT_ATOMICS
+
+typedef int slock_t;
+
+static __inline__ int
+tas(volatile slock_t *lock)
+{
+       return __sync_lock_test_and_set(lock, 1);
+}
+
+#define S_UNLOCK(lock) __sync_lock_release(lock)
+
+#else /* !HAVE_GCC_INT_ATOMICS */
+
+typedef unsigned char slock_t;
+
 static __inline__ int
 tas(volatile slock_t *lock)
 {
        register slock_t _res = 1;
 
        __asm__ __volatile__(
-               "       swpb    %0, %0, [%3]    \n"
-:              "=r"(_res), "=m"(*lock)
-:              "0"(_res), "r"(lock));
+               "       swpb    %0, %0, [%2]    \n"
+:              "+r"(_res), "+m"(*lock)
+:              "r"(lock)
+:              "memory");
        return (int) _res;
 }
 
+#endif  /* HAVE_GCC_INT_ATOMICS */
 #endif  /* __arm__ */
 
-#if defined(__s390__) || defined(__s390x__)
+
 /*
- * S/390 Linux
+ * On ARM64, we use __sync_lock_test_and_set(int *, int) if available.
  */
+#if defined(__aarch64__) || defined(__aarch64)
+#ifdef HAVE_GCC_INT_ATOMICS
+#define HAS_TEST_AND_SET
+
+#define TAS(lock) tas(lock)
+
+typedef int slock_t;
+
+static __inline__ int
+tas(volatile slock_t *lock)
+{
+       return __sync_lock_test_and_set(lock, 1);
+}
+
+#define S_UNLOCK(lock) __sync_lock_release(lock)
+
+#endif  /* HAVE_GCC_INT_ATOMICS */
+#endif  /* __aarch64__ */
+
+
+/* S/390 and S/390x Linux (32- and 64-bit zSeries) */
+#if defined(__s390__) || defined(__s390x__)
+#define HAS_TEST_AND_SET
+
+typedef unsigned int slock_t;
+
 #define TAS(lock)         tas(lock)
 
 static __inline__ int
 tas(volatile slock_t *lock)
 {
-       int                     _res;
+       int                     _res = 0;
 
        __asm__ __volatile__(
-               "       la      1,1                     \n"
-               "       l       2,%2            \n"
-               "       slr 0,0                 \n"
-               "       cs      0,1,0(2)        \n"
-               "       lr      %1,0            \n"
-:              "=m"(lock), "=d"(_res)
-:              "m"(lock)
-:              "0", "1", "2");
-
-       return (_res);
+               "       cs      %0,%3,0(%2)             \n"
+:              "+d"(_res), "+m"(*lock)
+:              "a"(lock), "d"(1)
+:              "memory", "cc");
+       return _res;
 }
 
-#endif  /* __s390__ */
+#endif  /* __s390__ || __s390x__ */
+
 
+#if defined(__sparc__)         /* Sparc */
+#define HAS_TEST_AND_SET
+
+typedef unsigned char slock_t;
 
-#if defined(__sparc__)
 #define TAS(lock) tas(lock)
 
 static __inline__ int
 tas(volatile slock_t *lock)
 {
-       register slock_t _res = 1;
+       register slock_t _res;
 
+       /*
+        *      See comment in /pg/backend/port/tas/solaris_sparc.s for why this
+        *      uses "ldstub", and that file uses "cas".  gcc currently generates
+        *      sparcv7-targeted binaries, so "cas" use isn't possible.
+        */
        __asm__ __volatile__(
                "       ldstub  [%2], %0        \n"
-:              "=r"(_res), "=m"(*lock)
-:              "r"(lock));
+:              "=r"(_res), "+m"(*lock)
+:              "r"(lock)
+:              "memory");
        return (int) _res;
 }
 
 #endif  /* __sparc__ */
 
 
-#if defined(__mc68000__) && defined(__linux__)
+/* PowerPC */
+#if defined(__ppc__) || defined(__powerpc__) || defined(__ppc64__) || defined(__powerpc64__)
+#define HAS_TEST_AND_SET
+
+typedef unsigned int slock_t;
+
 #define TAS(lock) tas(lock)
 
+/* On PPC, it's a win to use a non-locking test before the lwarx */
+#define TAS_SPIN(lock) (*(lock) ? 1 : TAS(lock))
+
+/*
+ * NOTE: per the Enhanced PowerPC Architecture manual, v1.0 dated 7-May-2002,
+ * an isync is a sufficient synchronization barrier after a lwarx/stwcx loop.
+ * On newer machines, we can use lwsync instead for better performance.
+ */
 static __inline__ int
 tas(volatile slock_t *lock)
 {
-       register int rv;
-
-       __asm__ __volatile__(
-               "       clrl    %0              \n"
-               "       tas             %1              \n"
-               "       sne             %0              \n"
-:              "=d"(rv), "=m"(*lock)
-:              "1"(*lock)
-:              "cc");
+       slock_t _t;
+       int _res;
 
-       return rv;
+       __asm__ __volatile__(
+#ifdef USE_PPC_LWARX_MUTEX_HINT
+"      lwarx   %0,0,%3,1       \n"
+#else
+"      lwarx   %0,0,%3         \n"
+#endif
+"      cmpwi   %0,0            \n"
+"      bne     1f                      \n"
+"      addi    %0,%0,1         \n"
+"      stwcx.  %0,0,%3         \n"
+"      beq     2f              \n"
+"1:    li      %1,1            \n"
+"      b               3f                      \n"
+"2:                                            \n"
+#ifdef USE_PPC_LWSYNC
+"      lwsync                          \n"
+#else
+"      isync                           \n"
+#endif
+"      li      %1,0            \n"
+"3:                                            \n"
+
+:      "=&r"(_t), "=r"(_res), "+m"(*lock)
+:      "r"(lock)
+:      "memory", "cc");
+       return _res;
 }
 
-#endif  /* defined(__mc68000__) && defined(__linux__) */
-
-
-#if defined(__ppc__) || defined(__powerpc__)
 /*
- * We currently use out-of-line assembler for TAS on PowerPC; see s_lock.c.
- * S_UNLOCK is almost standard but requires a "sync" instruction.
+ * PowerPC S_UNLOCK is almost standard but requires a "sync" instruction.
+ * On newer machines, we can use lwsync instead for better performance.
  */
+#ifdef USE_PPC_LWSYNC
+#define S_UNLOCK(lock) \
+do \
+{ \
+       __asm__ __volatile__ (" lwsync \n"); \
+       *((volatile slock_t *) (lock)) = 0; \
+} while (0)
+#else
 #define S_UNLOCK(lock) \
 do \
-{\
+{ \
        __asm__ __volatile__ (" sync \n"); \
        *((volatile slock_t *) (lock)) = 0; \
 } while (0)
+#endif /* USE_PPC_LWSYNC */
+
+#endif /* powerpc */
+
+
+/* Linux Motorola 68k */
+#if (defined(__mc68000__) || defined(__m68k__)) && defined(__linux__)
+#define HAS_TEST_AND_SET
+
+typedef unsigned char slock_t;
+
+#define TAS(lock) tas(lock)
+
+static __inline__ int
+tas(volatile slock_t *lock)
+{
+       register int rv;
+
+       __asm__ __volatile__(
+               "       clrl    %0              \n"
+               "       tas             %1              \n"
+               "       sne             %0              \n"
+:              "=d"(rv), "+m"(*lock)
+:
+:              "memory", "cc");
+       return rv;
+}
 
-#endif /* defined(__ppc__) || defined(__powerpc__) */
+#endif  /* (__mc68000__ || __m68k__) && __linux__ */
 
 
-#if defined(NEED_VAX_TAS_ASM)
 /*
  * VAXen -- even multiprocessor ones
  * (thanks to Tom Ivar Helbekkmo)
  */
+#if defined(__vax__)
+#define HAS_TEST_AND_SET
+
+typedef unsigned char slock_t;
+
 #define TAS(lock) tas(lock)
 
 static __inline__ int
@@ -245,45 +536,140 @@ tas(volatile slock_t *lock)
        register int    _res;
 
        __asm__ __volatile__(
-               "       movl    $1, r0                  \n"
-               "       bbssi   $0, (%1), 1f    \n"
-               "       clrl    r0                              \n"
-               "1:     movl    r0, %0                  \n"
-:              "=r"(_res)
+               "       movl    $1, %0                  \n"
+               "       bbssi   $0, (%2), 1f    \n"
+               "       clrl    %0                              \n"
+               "1: \n"
+:              "=&r"(_res), "+m"(*lock)
 :              "r"(lock)
-:              "r0");
+:              "memory");
        return _res;
 }
 
-#endif  /* NEED_VAX_TAS_ASM */
+#endif  /* __vax__ */
+
 
+#if defined(__mips__) && !defined(__sgi)       /* non-SGI MIPS */
+/* Note: on SGI we use the OS' mutex ABI, see below */
+/* Note: R10000 processors require a separate SYNC */
+#define HAS_TEST_AND_SET
+
+typedef unsigned int slock_t;
 
-#if defined(NEED_NS32K_TAS_ASM)
 #define TAS(lock) tas(lock)
 
 static __inline__ int
 tas(volatile slock_t *lock)
 {
-       register int    _res;
+       register volatile slock_t *_l = lock;
+       register int _res;
+       register int _tmp;
+
+       __asm__ __volatile__(
+               "       .set push           \n"
+               "       .set mips2          \n"
+               "       .set noreorder      \n"
+               "       .set nomacro        \n"
+               "       ll      %0, %2      \n"
+               "       or      %1, %0, 1   \n"
+               "       sc      %1, %2      \n"
+               "       xori    %1, 1       \n"
+               "       or      %0, %0, %1  \n"
+               "       sync                \n"
+               "       .set pop              "
+:              "=&r" (_res), "=&r" (_tmp), "+R" (*_l)
+:
+:              "memory");
+       return _res;
+}
+
+/* MIPS S_UNLOCK is almost standard but requires a "sync" instruction */
+#define S_UNLOCK(lock) \
+do \
+{ \
+       __asm__ __volatile__( \
+               "       .set push           \n" \
+               "       .set mips2          \n" \
+               "       .set noreorder      \n" \
+               "       .set nomacro        \n" \
+               "       sync                \n" \
+               "       .set pop              "); \
+       *((volatile slock_t *) (lock)) = 0; \
+} while (0)
+
+#endif /* __mips__ && !__sgi */
+
+
+#if defined(__m32r__) && defined(HAVE_SYS_TAS_H)       /* Renesas' M32R */
+#define HAS_TEST_AND_SET
 
+#include <sys/tas.h>
+
+typedef int slock_t;
+
+#define TAS(lock) tas(lock)
+
+#endif /* __m32r__ */
+
+
+#if defined(__sh__)                            /* Renesas' SuperH */
+#define HAS_TEST_AND_SET
+
+typedef unsigned char slock_t;
+
+#define TAS(lock) tas(lock)
+
+static __inline__ int
+tas(volatile slock_t *lock)
+{
+       register int _res;
+
+       /*
+        * This asm is coded as if %0 could be any register, but actually SuperH
+        * restricts the target of xor-immediate to be R0.  That's handled by
+        * the "z" constraint on _res.
+        */
        __asm__ __volatile__(
-               "       sbitb   0, %0   \n"
-               "       sfsd    %1              \n"
-:              "=m"(*lock), "=r"(_res));
+               "       tas.b @%2    \n"
+               "       movt  %0     \n"
+               "       xor   #1,%0  \n"
+:              "=z"(_res), "+m"(*lock)
+:              "r"(lock)
+:              "memory", "t");
        return _res;
 }
 
-#endif  /* NEED_NS32K_TAS_ASM */
+#endif  /* __sh__ */
+
 
+/* These live in s_lock.c, but only for gcc */
 
 
-#else                                                  /* !__GNUC__ */
+#if defined(__m68k__) && !defined(__linux__)   /* non-Linux Motorola 68k */
+#define HAS_TEST_AND_SET
 
-/***************************************************************************
- * All non-gcc inlines
+typedef unsigned char slock_t;
+#endif
+
+
+#endif /* defined(__GNUC__) || defined(__INTEL_COMPILER) */
+
+
+
+/*
+ * ---------------------------------------------------------------------
+ * Platforms that use non-gcc inline assembly:
+ * ---------------------------------------------------------------------
  */
 
-#if defined(NEED_I386_TAS_ASM) && defined(USE_UNIVEL_CC)
+#if !defined(HAS_TEST_AND_SET) /* We didn't trigger above, let's try here */
+
+
+#if defined(USE_UNIVEL_CC)             /* Unixware compiler */
+#define HAS_TEST_AND_SET
+
+typedef unsigned char slock_t;
+
 #define TAS(lock)      tas(lock)
 
 asm int
@@ -299,189 +685,168 @@ tas(volatile slock_t *s_lock)
        popl %ebx
 }
 
-#endif  /* defined(NEED_I386_TAS_ASM) && defined(USE_UNIVEL_CC) */
-
-#endif  /* defined(__GNUC__) */
-
+#endif  /* defined(USE_UNIVEL_CC) */
 
 
-/*************************************************************************
- * These are the platforms that do not use inline assembler (and hence
- * have common code for gcc and non-gcc compilers, if both are available).
+#if defined(__hppa) || defined(__hppa__)       /* HP PA-RISC, GCC and HP compilers */
+/*
+ * HP's PA-RISC
+ *
+ * See src/backend/port/hpux/tas.c.template for details about LDCWX.  Because
+ * LDCWX requires a 16-byte-aligned address, we declare slock_t as a 16-byte
+ * struct.  The active word in the struct is whichever has the aligned address;
+ * the other three words just sit at -1.
+ *
+ * When using gcc, we can inline the required assembly code.
  */
+#define HAS_TEST_AND_SET
 
+typedef struct
+{
+       int                     sema[4];
+} slock_t;
 
-#if defined(__alpha)
+#define TAS_ACTIVE_WORD(lock)  ((volatile int *) (((uintptr_t) (lock) + 15) & ~15))
 
-/*
- * Correct multi-processor locking methods are explained in section 5.5.3
- * of the Alpha AXP Architecture Handbook, which at this writing can be
- * found at ftp://ftp.netbsd.org/pub/NetBSD/misc/dec-docs/index.html.
- * For gcc we implement the handbook's code directly with inline assembler.
- */
 #if defined(__GNUC__)
 
-#define TAS(lock)  tas(lock)
-#define S_UNLOCK(lock) \
-do \
-{\
-       __asm__ __volatile__ (" mb \n"); \
-       *((volatile slock_t *) (lock)) = 0; \
-} while (0)
-
 static __inline__ int
 tas(volatile slock_t *lock)
 {
-       register slock_t _res;
-
-       __asm__ __volatile__(
-               "       ldq             $0, %0  \n"
-               "       bne             $0, 2f  \n"
-               "       ldq_l   %1, %0  \n"
-               "       bne             %1, 2f  \n"
-               "       mov             1,  $0  \n"
-               "       stq_c   $0, %0  \n"
-               "       beq             $0, 2f  \n"
-               "       mb                              \n"
-               "       br              3f              \n"
-               "2:     mov             1, %1   \n"
-               "3:                                     \n"
-:              "=m"(*lock), "=r"(_res)
-:
-:              "0");
+       volatile int *lockword = TAS_ACTIVE_WORD(lock);
+       register int lockval;
 
-       return (int) _res;
+       __asm__ __volatile__(
+               "       ldcwx   0(0,%2),%0      \n"
+:              "=r"(lockval), "+m"(*lockword)
+:              "r"(lockword)
+:              "memory");
+       return (lockval == 0);
 }
 
-#else                                                  /* !defined(__GNUC__) */
-
-/*
- * The Tru64 compiler doesn't support gcc-style inline asm, but it does
- * have some builtin functions that accomplish much the same results.
- * For simplicity, slock_t is defined as long (ie, quadword) on Alpha
- * regardless of the compiler in use.  LOCK_LONG and UNLOCK_LONG only
- * operate on an int (ie, longword), but that's OK as long as we define
- * S_INIT_LOCK to zero out the whole quadword.
- */
-
-#include <alpha/builtins.h>
-
-#define S_INIT_LOCK(lock)  (*(lock) = 0)
-#define TAS(lock)                 (__LOCK_LONG_RETRY((lock), 1) == 0)
-#define S_UNLOCK(lock)    __UNLOCK_LONG(lock)
+#endif /* __GNUC__ */
 
-#endif  /* defined(__GNUC__) */
-
-#endif  /* __alpha */
-
-
-#if defined(__hpux)
-/*
- * HP-UX (PA-RISC)
- *
- * Note that slock_t on PA-RISC is a structure instead of char
- * (see include/port/hpux.h).
- *
- * a "set" slock_t has a single word cleared.  a "clear" slock_t has
- * all words set to non-zero. tas() is in tas.s
- */
+#define S_UNLOCK(lock) (*TAS_ACTIVE_WORD(lock) = -1)
 
-#define S_UNLOCK(lock) \
+#define S_INIT_LOCK(lock) \
        do { \
-               volatile slock_t *lock_ = (volatile slock_t *) (lock); \
+               volatile slock_t *lock_ = (lock); \
                lock_->sema[0] = -1; \
                lock_->sema[1] = -1; \
                lock_->sema[2] = -1; \
                lock_->sema[3] = -1; \
        } while (0)
 
-#define S_LOCK_FREE(lock)      ( *(int *) (((long) (lock) + 15) & ~15) != 0)
-
-#endif  /* __hpux */
+#define S_LOCK_FREE(lock)      (*TAS_ACTIVE_WORD(lock) != 0)
 
-#if defined(__QNX__) && defined(__WATCOMC__)
-/*
- * QNX 4 using WATCOM C
- */
-#define TAS(lock) wc_tas(lock)
-extern slock_t wc_tas(volatile slock_t *lock);
-#pragma aux wc_tas =\
-               "       mov   al,1    " \
-               " lock  xchg    al,[esi]" \
-               parm [esi]        \
-               value [al];
+#endif  /* __hppa || __hppa__ */
 
-#endif  /* __QNX__ and __WATCOMC__*/
 
-
-#if defined(__sgi)
+#if defined(__hpux) && defined(__ia64) && !defined(__GNUC__)
 /*
- * SGI IRIX 5
- * slock_t is defined as a unsigned long. We use the standard SGI
- * mutex API.
- *
- * The following comment is left for historical reasons, but is probably
- * not a good idea since the mutex ABI is supported.
+ * HP-UX on Itanium, non-gcc compiler
  *
- * This stuff may be supplemented in the future with Masato Kataoka's MIPS-II
- * assembly from his NECEWS SVR4 port, but we probably ought to retain this
- * for the R3000 chips out there.
- */
-#include "mutex.h"
-#define TAS(lock)      (test_and_set(lock,1))
-#define S_UNLOCK(lock) (test_then_and(lock,0))
-#define S_INIT_LOCK(lock)      (test_then_and(lock,0))
-#define S_LOCK_FREE(lock)      (test_then_add(lock,0) == 0)
-#endif  /* __sgi */
-
-#if defined(sinix)
-/*
- * SINIX / Reliant UNIX
- * slock_t is defined as a struct abilock_t, which has a single unsigned long
- * member. (Basically same as SGI)
+ * We assume that the compiler enforces strict ordering of loads/stores on
+ * volatile data (see comments on the gcc-version earlier in this file).
+ * Note that this assumption does *not* hold if you use the
+ * +Ovolatile=__unordered option on the HP-UX compiler, so don't do that.
  *
+ * See also Implementing Spinlocks on the Intel Itanium Architecture and
+ * PA-RISC, by Tor Ekqvist and David Graves, for more information.  As of
+ * this writing, version 1.0 of the manual is available at:
+ * http://h21007.www2.hp.com/portal/download/files/unprot/itanium/spinlocks.pdf
  */
-#define TAS(lock)      (!acquire_lock(lock))
-#define S_UNLOCK(lock) release_lock(lock)
-#define S_INIT_LOCK(lock)      init_lock(lock)
-#define S_LOCK_FREE(lock)      (stat_lock(lock) == UNLOCKED)
-#endif  /* sinix */
+#define HAS_TEST_AND_SET
+
+typedef unsigned int slock_t;
+
+#include <ia64/sys/inline.h>
+#define TAS(lock) _Asm_xchg(_SZ_W, lock, 1, _LDHINT_NONE)
+/* On IA64, it's a win to use a non-locking test before the xchg proper */
+#define TAS_SPIN(lock) (*(lock) ? 1 : TAS(lock))
 
+#endif /* HPUX on IA64, non gcc */
 
-#if defined(_AIX)
+#if defined(_AIX)      /* AIX */
 /*
  * AIX (POWER)
- *
- * Note that slock_t on POWER/POWER2/PowerPC is int instead of char
  */
-#define TAS(lock)                      _check_lock(lock, 0, 1)
-#define S_UNLOCK(lock)         _clear_lock(lock, 0)
+#define HAS_TEST_AND_SET
+
+#include <sys/atomic_op.h>
+
+typedef int slock_t;
+
+#define TAS(lock)                      _check_lock((slock_t *) (lock), 0, 1)
+#define S_UNLOCK(lock)         _clear_lock((slock_t *) (lock), 0)
 #endif  /* _AIX */
 
 
-#if defined (nextstep)
-/*
- * NEXTSTEP (mach)
- * slock_t is defined as a struct mutex.
+/* These are in s_lock.c */
+
+#if defined(__SUNPRO_C) && (defined(__i386) || defined(__x86_64__) || defined(__sparc__) || defined(__sparc))
+#define HAS_TEST_AND_SET
+
+#if defined(__i386) || defined(__x86_64__) || defined(__sparcv9) || defined(__sparcv8plus)
+typedef unsigned int slock_t;
+#else
+typedef unsigned char slock_t;
+#endif
+
+extern slock_t pg_atomic_cas(volatile slock_t *lock, slock_t with,
+                                                                         slock_t cmp);
+
+#define TAS(a) (pg_atomic_cas((a), 1, 0) != 0)
+#endif
+
+
+#ifdef WIN32_ONLY_COMPILER
+typedef LONG slock_t;
+
+#define HAS_TEST_AND_SET
+#define TAS(lock) (InterlockedCompareExchange(lock, 1, 0))
+
+#define SPIN_DELAY() spin_delay()
+
+/* If using Visual C++ on Win64, inline assembly is unavailable.
+ * Use a _mm_pause instrinsic instead of rep nop.
  */
+#if defined(_WIN64)
+static __forceinline void
+spin_delay(void)
+{
+       _mm_pause();
+}
+#else
+static __forceinline void
+spin_delay(void)
+{
+       /* See comment for gcc code. Same code, MASM syntax */
+       __asm rep nop;
+}
+#endif
+
+#endif
+
 
-#define S_LOCK(lock)   mutex_lock(lock)
-#define S_UNLOCK(lock) mutex_unlock(lock)
-#define S_INIT_LOCK(lock)      mutex_init(lock)
-/* For Mach, we have to delve inside the entrails of `struct mutex'.  Ick! */
-#define S_LOCK_FREE(alock)     ((alock)->lock == 0)
-#endif  /* nextstep */
+#endif /* !defined(HAS_TEST_AND_SET) */
 
 
+/* Blow up if we didn't have any way to do spinlocks */
+#ifndef HAS_TEST_AND_SET
+#error PostgreSQL does not have native spinlock support on this platform.  To continue the compilation, rerun configure using --disable-spinlocks.  However, performance will be poor.  Please report this to pgsql-bugs@postgresql.org.
+#endif
+
+
+#else  /* !HAVE_SPINLOCKS */
 
-#else                                                  /* !HAS_TEST_AND_SET */
 
 /*
  * Fake spinlock implementation using semaphores --- slow and prone
  * to fall foul of kernel limits on number of semaphores, so don't use this
  * unless you must!  The subroutines appear in spin.c.
  */
-typedef PGSemaphoreData slock_t;
+typedef int slock_t;
 
 extern bool s_lock_free_sema(volatile slock_t *lock);
 extern void s_unlock_sema(volatile slock_t *lock);
@@ -493,8 +858,8 @@ extern int  tas_sema(volatile slock_t *lock);
 #define S_INIT_LOCK(lock)      s_init_lock_sema(lock)
 #define TAS(lock)      tas_sema(lock)
 
-#endif  /* HAS_TEST_AND_SET */
 
+#endif /* HAVE_SPINLOCKS */
 
 
 /*
@@ -503,10 +868,7 @@ extern int tas_sema(volatile slock_t *lock);
 
 #if !defined(S_LOCK)
 #define S_LOCK(lock) \
-       do { \
-               if (TAS(lock)) \
-                       s_lock((lock), __FILE__, __LINE__); \
-       } while (0)
+       (TAS(lock) ? s_lock((lock), __FILE__, __LINE__) : 0)
 #endif  /* S_LOCK */
 
 #if !defined(S_LOCK_FREE)
@@ -521,6 +883,10 @@ extern int tas_sema(volatile slock_t *lock);
 #define S_INIT_LOCK(lock)      S_UNLOCK(lock)
 #endif  /* S_INIT_LOCK */
 
+#if !defined(SPIN_DELAY)
+#define SPIN_DELAY()   ((void) 0)
+#endif  /* SPIN_DELAY */
+
 #if !defined(TAS)
 extern int     tas(volatile slock_t *lock);            /* in port/.../tas.s, or
                                                                                                 * s_lock.c */
@@ -528,10 +894,20 @@ extern int        tas(volatile slock_t *lock);            /* in port/.../tas.s, or
 #define TAS(lock)              tas(lock)
 #endif  /* TAS */
 
+#if !defined(TAS_SPIN)
+#define TAS_SPIN(lock) TAS(lock)
+#endif  /* TAS_SPIN */
+
 
 /*
  * Platform-independent out-of-line support routines
  */
-extern void s_lock(volatile slock_t *lock, const char *file, int line);
+extern int s_lock(volatile slock_t *lock, const char *file, int line);
+
+/* Support for dynamic adjustment of spins_per_delay */
+#define DEFAULT_SPINS_PER_DELAY  100
+
+extern void set_spins_per_delay(int shared_spins_per_delay);
+extern int     update_spins_per_delay(int shared_spins_per_delay);
 
 #endif  /* S_LOCK_H */