arm指令集—swp指令
swp和swpb是arm指令集中對儲存單元的原子操作，即對儲存單元的一次讀和一次不可被分割。swp和swpb分別完成儲存器和暫存器之間 乙個字（32bit）和乙個位元組（8bit）的資料交換。
swp指令主要是完成arm體系架構處理器的同步操作，在linux作業系統中實現訊號量的操作。但是此指令在armv6架構後就沒有採用了，而是通過擴充套件的ldrex和strex實現。本片文章主要介紹swp的功能，對於ldrex和strex以後再介紹。
swp的指令格式如下：
swp {} rd, rm, [rn]
其中rd是目的暫存器，從儲存器中讀到的值存放於此暫存器中
rm暫存器是運算元，會將此暫存器中的值存放於儲存單元中
[rn]是暫存器間接定址，rn儲存的是某個儲存單元的位址
假設[rn]中存放的是訊號量，當某程式要修改訊號量時，則會呼叫swp指令完成對訊號量的操作，即對這個儲存單元的讀和寫是乙個原子操作，不會被打斷，命令的執行過程如下圖1所示：
當多個程式要訪問他們共享的資源時，我們必須要做好同步機制以保證資料的安全。通常，共享的資源可以是一段共享記憶體或者是外部裝置，訪問這些資源的可以使cpu、程序或者是執行緒。為了完成同步機制，會採用乙個原子變數來儲存資源的狀態。例如下圖2所示，用乙個二元訊號量（0或者1）來實現共享資源的同步，當程序a 和 程序b都要訪問訊號量semaphore。
對於a程序，
下面的彙編**是通過swp實現互斥的例子
export lock_mutex_swp
lock_mutex_swp proc
ldr r2, =locked
swp r1, r2, [r0] ; swap r2 with location [r0], [r0] value placed in r1
cmp r1, r2 ; check if memory value was 『locked』
beq lock_mutex_swp ; if so, retry immediately
bx lr ; if not, lock successful, return
endp
export unlock_mutex_swp
unlock_mutex_swp
ldr r1, =unlocked
str r1, [r0] ; write value 『unlocked』 to location [r0]
bx lr
endp
當然，除了上面的情況，還可能由於中斷的產生導致讀和寫的操作被打斷。在一些任務比較簡單的系統中，可以在關鍵的**中利用禁止中斷的方式來保證對資料操作的原子性，然而對於現在複雜的多工作業系統，禁止中斷的做法顯然不是有效的解決方法。所以swp通過特殊的訪問方式，不需要禁止中斷，但是這樣也會延長中斷的響應時間。隨著處理器的快速發展，多核處理器已經顯示出了強大的優勢，同步的問題顯得更加明顯。如圖3所示，乙個系統由乙個cortex-a8和cortex-m4組成，他們都會訪問一同一段儲存空間。
swp指令在這種模式下，就顯得很尷尬了，如果依然採用原來的特殊訪問模式，可能會大大降低多核處理的效能。所以從armv6架構以後，不再使用swp指令實現同步的功能，而是增加了ldrex和strex指令完成相關的操作。具體使用情況，會在ldrex和strex的文章中詳細說明。
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