臂组件中的原子比较和交换答案

【问题标题】：Atomic compare and exchange in arm assembly臂组件中的原子比较和交换
【发布时间】：2023-03-24 03:31:01
【问题描述】：

我正在尝试为 ARMV7 编译 arm 内联汇编代码以进行原子比较和交换，基本上我已经从 ARM linux 内核复制了代码，但不知何故它无法编译。它给出了以下错误

错误：拇指条件指令应该在 IT 块中 -- strexeq r5,r1,[r3]。下面是代码

static inline int
dfp_atomic32_cmpset(volatile uint32_t *dst, uint32_t exp, uint32_t src)
{

        unsigned long oldval, res;

        smp_mb();

        do {
                __asm__ __volatile__("@ dfp_atomic32_cmpset\n"
                "ldrex  %1, [%3]\n"
                "mov    %0, #0\n"
                "teq    %1, %4\n"
                "strexeq %0, %5, [%3]\n"
                    : "=&r" (res), "=&r" (oldval), "+Qo" (*dst)
                    : "r" (dst), "Ir" (exp), "r" (src)
                    : "cc");
        } while (res);

        smp_mb();

        return oldval;
}

知道这个错误是什么意思吗？

【问题讨论】：

是的，我想通了，但不是 IT EQ，而是我在 gcc 汇编程序级别使用作弊。即 Wa,-mimplicit-it=always，除了兼容性之外，你觉得这有什么问题吗？
其实我在发布问题后就想出了答案，我有点急于找出答案;-)。错误是由于“在 Thumb-2 中，大多数指令没有内置条件代码（条件分支除外）。相反，有条件执行的短指令序列可以在特殊“IT 指令”之前这个网站解释得很好wiki.ubuntu.com/ARM/Thumb2PortingHowto#Types。顺便说一句，我仍然想接受你的回答，让我弄清楚如何接受;-)
我知道这听起来像是破纪录，但是...ARM 非常明确地声明芯片供应商不必支持独占访问 (strex/ldrex)。 Linux 经常将 ARM 细节弄错，特别是作为一般规则使用错误的原子（strex/ldrex vs swp）。请注意这一点，尤其是如果您要更换芯片。
@dwelch：我正在寻找快速原子操作来构建高度优化的多线程安全库，这绝对是性能和可移植性之间的折衷。
当然，没关系，strex/ldrex 用于独占访问多核 arm 芯片中的共享内存范围。

标签： linux assembly arm

【解决方案1】：

需要添加IT EQ指令；请参阅 Ubuntu wiki 上的 Thumb2 porting。您正在复制 ARM 代码并尝试在 thumb2 模式下使用它。所有 ARM 指令都是有条件的，IT EQ 是 ARM 模式下的幻象（不需要）。在 Thumb2 模式下，您必须通知进程应根据以下说明测试哪个条件。

gcc 内联可能不适用于-mimplicit-it；特别是因为编译器需要猜测操作码的数量才能使其成为自己的代码。即，计算分支大小等。

【讨论】：

strex/ldrex to i/o registers 在这个问题的标题上有一些很好的信息，这有点误导，因为这个问题实际上是关于 ARM/Thumb2 汇编程序兼容性的。