arm上ldrex和strexeq指令用来尝试获取独占内存权限和设置在独占权限时回写

最新推荐文章于 2024-03-16 19:36:24 发布

qt_girl

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分类专栏： arm嵌入式开发文章标签： struct linux 测试 2010

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本文详细介绍了__raw_spin_lock在ARM处理器上的实现方式，重点解析了LDREX和STREX指令的应用，这两种指令在ARMv6及之后的版本中用于实现自旋锁和信号量。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

__raw_spin_lock在ARM处理器上的实现

/******include/asm-arm/spinlock_types.h***/

typedef struct {
volatile unsigned int lock;
} raw_spinlock_t;

#define __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED { 0 }

/******include/asm-arm/spinlock.h***/

#if __LINUX_ARM_ARCH__ < 6
        #error SMP not supported on pre-ARMv6 CPUs //ARMv6后，才有多核ARM处理器
        #endif
        ……
        static inline void __raw_spin_lock(raw_spinlock_t *lock)
        {
                unsigned long tmp;
                __asm__ __volatile__(
        "1: ldrex        %0, [%1]/n"
        //取lock->lock放在 tmp里，并且设置&lock->lock这个内存地址为独占访问
        "        teq %0, #0/n"
        // 测试lock_lock是否为0，影响标志位z
        #ifdef CONFIG_CPU_32v6K
        "        wfene/n"
        #endif
        "        strexeq %0, %2, [%1]/n"
        //如果lock_lock是0，并且是独占访问这个内存，就向lock->lock里写入1，并向tmp返回0，同时清除独占标记
        "        teqeq %0, #0/n"
        //如果lock_lock是0，并且strexeq返回了0，表示加锁成功，返回
        " bne 1b"
        //如果上面的条件(1：lock->lock里不为0，2：strexeq失败)有一个符合，就在原地打转
                : "=&r" (tmp) //%0：输出放在tmp里，可以是任意寄存器
                : "r" (&lock->lock), "r" (1)
        //%1：取&lock->lock放在任意寄存器，%2：任意寄存器放入1
                : "cc"); //状态寄存器可能会改变
                smp_mb();
        }

上述代码关键在于LDREX和STREX指令的应用。DREX和STREX指令是在V6以后才出现的，代替了V6以前的 swp指令。可以让bus监控LDREX和STREX指令之间有无其它CPU和DMA来存取过这个地址，若有的话STREX指令的第一个寄存器里设置为 1（动作失败），若没有，指令的第一个寄存器里设置为0（动作成功）。

不仅是自旋锁用到LDREX和STREX指令，信号量的实现也是利用LDREX和STREX指令来实现的。

原文地址 http://dev.firnow.com/course/6_system/linux/Linuxjs/20100326/201435.html