c - ARM:如果中断被禁用，是否需要 LDRX/STRX？

Question

我正在 Cortex-A9 上使用多线程裸机 C/汇编程序应用程序。

我有一些共享变量，即从多个线程使用的地址。为了执行变量值的原子交换，我使用了 LDRX 和 STRX。现在我的问题是，即使中断被禁用，我是否需要在每次访问其中一个变量时都需要 LDRX 和 STRX 。

假设以下示例:

• 线程1使用LDRX和STRX交换地址a的值。
• 线程 2 禁用中断，使用正常的 LDR 和 STR 交换地址 a 的值，执行其他不应中断的操作，然后再次启用中断。

如果线程 1 在 LDRX 之后立即被线程 2 中断，会发生什么情况？线程 1 中的 STRX 是否仍然识别地址 a 上的访问，或者我必须在线程 2 中使用 LDRX 和 STRX ， 也？

Answer 1

LDREX/STREX 是芯片供应商必须实现的东西，希望符合武器规范。您可以而且应该获取有关该主题的 arm 文档，在这种情况下，除了 arm arms 和 trms 之外，您还应该获取 amba-axi 文档。

如果你有

ldrex thread 1
interrupt
ldrex thread 2
strex thread 2
return from interrupt
strex thread 1

在线程 2 ldrex 和 strex 之间，该内存位置没有修改，因此 strex 应该可以工作。但是在线程 1 strex 和先前的 ldrex 之间，对该位置进行了修改，即线程 2 strex。所以从理论上讲，这意味着线程 1 strex 应该失败，您必须再次尝试线程 1 ldrex/strex 对，直到它起作用。但这完全是设计使然，您一直在循​​环中尝试 ldrex/strex 对，直到成功。

但这都是实现定义的，因此您必须查看特定的芯片供应商和型号以及版本并进行自己的实验。例如，linux 中的错误是 ldrex/strex 是一个无限循环，将其应用于不支持 ldrex/strex 的系统/情况，您会得到 OKAY 而不是 EXOKAY，strex 将永远失败，您将陷入其中永远无限循环(想知道我是怎么知道这一切的，不得不在逻辑层面调试这个问题)。

首先，ARM 文档指出单处理器系统不需要独占访问支持，因此如果您在单核系统上触及供应商特定逻辑，ldrex/strex 对可能无法工作。是否是单处理器，如果您的 ldrex/strex 保留在 arm 逻辑(L1 和可选的 L2 缓存)中，那么 ldrex/strex 对由 ARM 而不是芯片供应商管理，因此如果这对触及系统内存，您属于一组规则在 arm 内核之外，则您属于供应商规则。

最大的问题是 ARM 的文档在该主题上异常不完整。根据您阅读的手册和手册中的位置，例如说如果其他主人修改了该位置，在您的情况下它是同一个主人，所以该位置已被修改但由于它是由您完成的第二个 strex 应该成功.然后同一个文档说另一个独占读取将监视器重置为不同的地址，那么如果它是同一地址的另一个独占读取怎么办？

基本上你的问题是，如果两次独占写入同一地址而中间没有独占读取，第二次是否/应该成功。一个很好的问题...我看不到在所有 arm 内核或整个基于 arm 的芯片世界中有一个明确的答案。

ldrex/strex 的底线不是完全特定于 ARM 内核，而是特定于芯片(供应商)。您需要进行实验以确保可以在该系统(单处理器或非单处理器)上使用该指令对。您需要了解 ARM 内核的作用(缓存)，以及当独占访问通过内核到达供应商逻辑时会发生什么。对您希望将此代码移植到的每个核心和供应商重复上述操作。