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

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 (2010-05-13 16:40)

分类： arm开发

【duan注】关于LDREX 和 STREX这两对指令的具体使用方法，及其作用（独占访问存储器），请查看 DUI0204IC_rvct_assembler_guide.pdf  手册的148页。

 

__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。