今天一个读者朋友给我留言,问了这个问题,ARM原子操作的汇编代码,还给我截图了两个不同的解释,让我说哪个是正确的。
原子操作的起因是为了内核同步,保证数据在正确性,之前已经吹过一波,可以看这几篇文章。
Linux 互锁斥 信号量 死锁 原子操作
第4章 原子操作
第4章 原子操作 第二节
CPU和和存储的连接图
原子操作的代码
我截取的这段是ARM7之后的代码,在ARM6之前的CPU并不支持SMP。所以原子操作的代码也分成了ARM6之前的和ARM7之后的区分。
#define ATOMIC_OP(op, c_op, asm_op)     \
static inline void atomic_##op(int i, atomic_t *v)   \
{         \unsigned long tmp;      \int result;       \\prefetchw(&v->counter);      \errata_855872_dmb();      \\__asm__ __volatile__("@ atomic_" #op "\n"   \
"1: ldrex %0, [%3]\n"      \
" " #asm_op " %0, %0, %4\n"     \
" strex %1, %0, [%3]\n"      \
" teq %1, #0\n"      \
" bne 1b"       \: "=&r" (result), "=&r" (tmp), "+Qo" (v->counter)  \: "r" (&v->counter), "Ir" (i)     \: "cc");       \
}    
我们主要讨论两个汇编指令
LDREX
<Rt>,[<Rn>]
LDREX 指令从「<Rn>」中获取「内存地址」,并且将「内存地址」的内容加载到「<Rt>」目标寄存器中。
STREX
<Rd>,<Rt>,[<Rn>]
STREX 指令从「<Rn>」中获取「内存地址」,并且将「内存地址」的内容加载到「<Rt>」目标寄存器中,并且把执行结果保存在 「<Rd>」。
在执行的时候,还有两个监视器在共同工作
- local monitor 「 - 本地监视器」
- global monitor「 - 全局监视器」
单CPU执行原子操作执行的同步情况
单CPU的情况下是不需要global monitor 参与的。
多CPU执行原子操作执行的同步情况
多CPU的情况下需要global monitor 参与。
关于这个同步机子的C语言嵌入汇编代码,还有更加详细的解释,大家如果有兴趣的话,可以看这几个链接,会更加详细。
http://www.wowotech.net/linux_kenrel/atomic.html
https://biscuitos.github.io/blog/ATOMIC/
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