这可以原子地执行吗？

Question

我想知道是否有可能确保line原子执行,因为它可以由ISR和Main上下文执行.我正在研究ARM9(LPC313x)并使用RealView 4(armcc).

foo() { 
  ..
  stack_var = ++volatile_var; // line
  ..
}

我正在寻找像_atomic_C166,直接汇编代码等任何例程.我宁愿不必禁用中断.

非常感谢你.

Answer 1

不,++volatile_var即使你没有作业,我也不认为你曾经期望成为原子.为此使用适当的原子基元.如果您的编译器没有提供这样的扩展,您可以轻松地在Web上找到简短的内联汇编程序.我认为汇编程序指令是调用ldrex和strex手臂上的原子交换.

编辑:似乎问题中要求的特定处理器类型不实现这些说明.

编辑:以下应该与gcc一起使用,对于另一个编译器,可能需要调整__asm__部件.

inline
size_t arm_ldrex(size_t volatile*ptr) {
  size_t ret;
  __asm__ volatile ("ldrex %0,[%1]\t@ load exclusive\n"
                    : "=&r" (ret)
                    : "r" (ptr)
                    : "cc", "memory"
                    );
  return ret;
}

inline
_Bool arm_strex(size_t volatile*ptr, size_t val) {
  size_t error;
  __asm__ volatile ("strex %0,%1,[%2]\t@ store exclusive\n"
                    : "=&r" (error)
                    : "r" (val), "r" (ptr)
                    : "cc", "memory"
                    );
  return !error;
}

inline
size_t atomic_add_fetch(size_t volatile *object, size_t operand) {
  for (;;) {
    size_t oldval = arm_ldrex(object);
    size_t newval = oldval + operand;
    if (arm_strex(object, newval)) return newval;
  }
}

Answer 2

从快速看,C166 _atomic_宏似乎利用一条指令,在指定数量的指令持续时间内有效地屏蔽中断.没有什么能与ARM体系结构中的内容直接对应.

您当然可以使用swp指令(或RealView工具链中的__swp内在函数)来实现关键部分的锁定.ARM体系结构版本5(包括ARM9处理器)中不存在另一个答案中提到的ldrex/strex. http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.dui0491c/CJAHDCHB.html和http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.dui0489c/Chdbbbai.分别是html.

围绕此实现的简单锁定实现(使用RealView工具链)将是:

{
    /* Loop until lock acquired */
    while (__swp(LOCKED, &lockvar) == LOCKED);
    ..
    /* Critical section */
    ..
    lockvar = UNLOCKED;
}

但是,当主线程持有锁时,这将导致ISR上下文中的死锁.

我认为围绕操作屏蔽中断可能是最不好用的解决方案,但如果您的Main上下文在用户模式下执行,则需要系统调用才能实现.