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[導(dǎo)讀]交換指令是load/Store指令的一種特殊形式。該指令將一個(gè)存儲(chǔ)器單元內(nèi)容與指定的寄存器內(nèi)容相交換。交換指令為進(jìn)程間同步提供了一種方便的解決途徑。該指令產(chǎn)生一對(duì)原子Load/Store操作,該操作發(fā)生在一個(gè)連續(xù)的總線操作中,在操作期間阻止其他任何指令對(duì)該存儲(chǔ)單元的讀/寫。

9.4 交換指令

交換指令是load/Store指令的一種特殊形式。該指令將一個(gè)存儲(chǔ)器單元內(nèi)容與指定的寄存器內(nèi)容相交換。交換指令為進(jìn)程間同步提供了一種方便的解決途徑。該指令產(chǎn)生一對(duì)原子Load/Store操作(an atomic load and store operation),該操作發(fā)生在一個(gè)連續(xù)的總線操作中,在操作期間阻止其他任何指令對(duì)該存儲(chǔ)單元的讀/寫。

表9.3總結(jié)了ARM的交換指令。

表9.3 交換指令

助 記 符

含 義

操 作

SWP

寄存器和存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)據(jù)交換

Rd←[Rd],[Rn]←[Rm](Rn≠Rd或Rm)

SWPB

寄存器和存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)據(jù)交換

Rd←[Rd],[Rn]←[Rm](Rn≠Rd或Rm)

9.4.1 寄存器和存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)據(jù)交換指令SWP1.指令編碼格式

寄存器和存儲(chǔ)器字交換指令SWP(Swap)用于將一個(gè)內(nèi)存單元(該單元地址放在寄存器Rn中)的內(nèi)容讀取到一個(gè)寄存器Rd中,同時(shí)將另一個(gè)寄存器Rm的內(nèi)容寫入到該內(nèi)存單元中。

指令的編碼格式如圖9.10所示。

圖9.10 SWP指令編碼格式

2.指令的語(yǔ)法格式

SWP{<cond>} <Rd>,<Rm>,[<Rn>]

① <cond>

為指令編碼中的條件域。它指示指令在什么條件下執(zhí)行。當(dāng)<cond>忽略時(shí),指令為無(wú)條件執(zhí)行(cond=AL(Alway))。

② <Rd>

確定指令的目標(biāo)寄存器。

③ <Rm>

該寄存器包含將要被存儲(chǔ)到內(nèi)存單元中的數(shù)據(jù)。

④ <Rn>

內(nèi)存單元地址寄存器。

3.指令操作的偽代碼

指令操作的偽代碼如下面程序段所示。

If ConditionPassed{cond} then

If Rn[1:0]==0b00 then

Temp=memory[Rn,4]

Else if Rn[1:0]==0b01 then

Temp= memory[Rn,4] Rotate_Right 8

Else if Rn[1:0]==0b10 then

Temp= memory[Rn,4] Rotate_Right 16

Else /* Rn[1:0]==0b01 then */

Temp= memory[Rn,4] Rotate_Right 24

Memory[Rn,4]=Rm

Rd=temp

4.指令舉例

(1)將r1的內(nèi)容與r0指向的存儲(chǔ)單元的內(nèi)容進(jìn)行交換。

SWP r1,r1,[r0]

(2)使用SWP指令進(jìn)行信號(hào)量操作。

SEM EQU 0x10002000

……

WAIT_SEM

MOV r0,#0 ;

LDR r0,=SEM ;

SWP r1,r1,[r0] ;取出信號(hào)量

CMP r1,#0 ;判斷是否有信號(hào)

BEQ WAIN_SEM ;若沒有,繼續(xù)等待

9.4.2 寄存器和存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)據(jù)交換指令SWPB1.指令編碼格式

寄存器和存儲(chǔ)器字節(jié)交換指令SWPB(Swap Byte)。將內(nèi)存單元中一個(gè)字節(jié)的內(nèi)容和寄存器內(nèi)容進(jìn)行交換。詳情請(qǐng)參見SWP指令。

指令的編碼格式如圖9.11所示。

圖9.11 SWPB指令編碼格式

2.指令的語(yǔ)法格式

SWP{<cond>}B <Rd>,<Rm>,[<Rn>]

① <cond>

為指令編碼中的條件域。它指示指令在什么條件下執(zhí)行。當(dāng)<cond>忽略時(shí),指令為無(wú)條件執(zhí)行(cond=AL(Alway))。

② <Rd>

確定指令的目標(biāo)寄存器。

③ <Rm>

該寄存器包含將要被存儲(chǔ)到內(nèi)存單元中的數(shù)據(jù)。

④ <Rn>

內(nèi)存單元地址寄存器。

3.指令操作的偽代碼

指令操作的偽代碼如下面程序段所示。

If ConditionPassed{cond} then

Temp=Memory[Rn,1]

Memory[Rn,1]=Rm[7:0]

Rd=temp

4.指令舉例

參見SWP指令。

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