RV32A\CSR\Counters\Wait-on-Reservation-Set指令集

一、RV32A指令集

“A”的标准原子指令扩展包含以原子方式读取-修改-写入内存的指令，以支持在同一内存空间中运行的多个 RISC-V harts之间的同步。提供的两种形式的原子指令是加载保留/存储条件指令和原子取操作内存指令。两种类型的原子指令都支持各种内存一致性排序，包括无序、获取、释放和顺序一致的语义。这些指令允许RISC-V 支持 RCsc 内存一致性模型。

1、Load-Reserved/Store-Conditional Instructions

aq位代表原子内存操作被视为获取访问

rl位代表原子内存操作被视为释放访问

LR.W

LR.W 指令用于实现“加载-保留”操作，将一个字（32 位）从内存中加载到目标寄存器中，并在加载完成后锁定该内存地址，以确保其他处理器在此期间无法访问该内存地址。其语法如下：

lr.w rd, (rs1)

其中 rd 表示目标寄存器，rs1 表示源寄存器，括号中的内容表示内存地址。

SC.W

SC.W 指令用于实现“存储-条件执行”操作，将一个字（32 位）存储到内存中，并检查此前是否已经执行过 LR.W 操作锁定了该内存地址。如果已经被锁定，则存储失败，否则存储成功。其语法如下：

sc.w rd, rs2, (rs1)

其中 rd 表示目标寄存器，rs1 表示源寄存器1（存储地址），rs2 表示源寄存器2（存储值）。

2、Atomic Memory Operations

原子内存操作 (AMO) 指令为多处理器执行读-修改-写操作同步，并用 R 型指令格式编码。这些 AMO指令从 rs1 中的地址原子加载数据值，将值放入寄存器 rd，将二元运算符应用于加载的值和 rs2 中的原始值，然后将结果存储回去到 rs1 中的地址。

AMOSWAP.W

AMOSWAP.W 指令用于实现“原子交换”操作，其语法如下：

amoswap.w rd, rs2,(rs1)

将rs2寄存器中的值与地址(rs1)中存储的值进行原子交换，并将原始值存储到rd寄存器中。其中，aq表示请求获取队列，在多核情况下可以保证操作的全局排序；rl表示释放锁，标识该操作完全完成后会释放对应的锁。

AMOADD.W

AMOADD.W 指令用于实现“原子加”操作，将一个字（32 位࿰