SylixOS armv8 原子操作

在SylixOS 中 armv8 原子操作分为32位和64位。

首先介绍32位

#define ATOMIC_OP_RETURN(op, c_op, asm_op)                                  \
static LW_INLINE INT  archAtomic##op (INT  i, atomic_t  *v)                 \
{                                                                           \ULONG   ulTemp;                                                         \INT     iResult;                                                        \\ARM_PREFETCH_W(&v->counter);                                            \\__asm__ __volatile__(                                                   \"1: ldxr            %w0, %2         \n"                             \"   " #asm_op "     %w0, %w0, %w3   \n"                             \"   stlxr           %w1, %w0, %2    \n"                             \"   cbnz            %w1, 1b         \n"                             \"   dmb ish"                                                        \: "=&r" (iResult), "=&r" (ulTemp), "+Q" (v->counter)            \: "Ir" (i)                                                      \: "memory");                                                    \\return  (iResult);                                                      \
}ATOMIC_OP_RETURN(Add,  +=,  add)
ATOMIC_OP_RETURN(Sub,  -=,  sub)
ATOMIC_OP_RETURN(And,  &=,  and)
ATOMIC_OP_RETURN(Or,   |=,  orr)
ATOMIC_OP_RETURN(Xor,  ^=,  eor)

原子操作和自旋锁增加代码基本一致，不同的是自旋锁只用到了add。首先是ldxr命令，此命令是加载内存值到寄存器。这里说是32位数加减，和64位主要区别在于%w0 在armv8中规定x 代表寄存器64位，w代表32位寄存器。看armasm用户知道手册

对ldxr的介绍如下图

ldxr命令保证对加载时候是原子操作。根据代码的含义是将v->counter中的值加载到iResult中。“asm_op” 根据原子操作的不同可能是add，sub，and，orr等。最后是执行stlxr命令，此命令是将数据写入到内存中。看armasm 用户指导手册对其介绍如下：

该命令也是支持32位和64位，在原子操作32位时使用的W1 ，W0

。根据代码的还难以stlxr首先将iResult写入到v->counter中。stlxr会把写入失败或者成功标志位写入到w1（ulTemp）中。cbnz命令就是判断这个标志位（ulTmep）来判断是否写入成功，如果写入失败返回到1：处重新开始执行代码。

在最后保证操作全部完成加入了 dmb ish 这个命令，dmb是arm中内存屏障的，前面的写入操作全部完成。

原子操作64位和32位完全一样，不同的是没用使用W

#define ATOMIC64_OP_RETURN(op, c_op, asm_op)                                \
static LW_INLINE INT64  archAtomic64##op (INT64  i, atomic64_t  *v)         \
{                                                                           \ULONG   ulTemp;                                                         \INT64   i64Result;                                                      \\ARM_PREFETCH_W(&v->counter);                                            \\__asm__ __volatile__(                                                   \"1: ldxr            %0, %2          \n"                             \"   " #asm_op "     %0, %0, %3      \n"                             \"   stlxr           %w1, %0, %2     \n"                             \"   cbnz            %w1, 1b         \n"                             \"   dmb ish"                                                        \: "=&r" (i64Result), "=&r" (ulTemp), "+Q" (v->counter)          \: "Ir" (i)                                                      \: "memory");                                                    \\return  (i64Result);                                                    \
}ATOMIC64_OP_RETURN(Add,  +=,  add)
ATOMIC64_OP_RETURN(Sub,  -=,  sub)
ATOMIC64_OP_RETURN(And,  &=,  and)
ATOMIC64_OP_RETURN(Or,   |=,  orr)
ATOMIC64_OP_RETURN(Xor,  ^=,  eor)

参考文档《DUI0801C_armasm_user_guide.pdf》

参考代码：http://www.sylixos.com/

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