ARM的交換指令總結

9.4 交換指令
　　交換指令是load/Store指令的一種特殊形式。該指令將一個存儲器單元內容與指定的寄存器內容相交換。交換指令為進程間同步提供了一種方便的解決途徑。該指令產生一對原子Load/Store操作（an atomic load and store operation），該操作發生在一個連續的總線操作中，在操作期間阻止其他任何指令對該存儲單元的讀/寫。
　　表9.3總結了ARM的交換指令。
　　表9.3 交換指令
　　助 記 符含 義操 作
　　SWP寄存器和存儲器字數據交換Rd←［Rd］，［Rn］←［Rm］（Rn≠Rd或Rm）
　　SWPB寄存器和存儲器字節數據交換Rd←［Rd］，［Rn］←［Rm］（Rn≠Rd或Rm）
　　9.4.1 寄存器和存儲器字數據交換指令SWP
　　1．指令編碼格式
　　寄存器和存儲器字交換指令SWP（Swap）用于將一個內存單元（該單元地址放在寄存器Rn中）的內容讀取到一個寄存器Rd中，同時將另一個寄存器Rm的內容寫入到該內存單元中。
　　指令的編碼格式如圖9.10所示。
　　
　　圖9.10 SWP指令編碼格式
　　2．指令的語法格式
　　SWP{《cond》} 《Rd》，《Rm》，［《Rn》］
　?、?《cond》
　　為指令編碼中的條件域。它指示指令在什么條件下執行。當《cond》忽略時，指令為無條件執行（cond=AL（Alway））。
　?、?《Rd》
　　確定指令的目標寄存器。
　?、?《Rm》
　　該寄存器包含將要被存儲到內存單元中的數據。
　?、?《Rn》
　　內存單元地址寄存器。
　　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
　?。?）將r1的內容與r0指向的存儲單元的內容進行交換。
　　SWP r1，r1，［r0］
　?。?）使用SWP指令進行信號量操作。
　　SEM EQU 0x10002000
　　……
　　WAIT_SEM
　　MOV r0，＃0 ;
　　LDR r0，=SEM ;
　　SWP r1，r1，［r0］ ;取出信號量
　　CMP r1，＃0 ;判斷是否有信號
　　BEQ WAIN_SEM ;若沒有，繼續等待
　　9.4.2 寄存器和存儲器字節數據交換指令SWPB
　　1．指令編碼格式
　　寄存器和存儲器字節交換指令SWPB（Swap Byte）。將內存單元中一個字節的內容和寄存器內容進行交換。詳情請參見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．指令的語法格式
　　SWP{《cond》}B 《Rd》，《Rm》，［《Rn》］
　?、?《cond》
　　為指令編碼中的條件域。它指示指令在什么條件下執行。當《cond》忽略時，指令為無條件執行（cond=AL（Alway））。
　?、?《Rd》
　　確定指令的目標寄存器。
　?、?《Rm》
　　該寄存器包含將要被存儲到內存單元中的數據。
　?、?《Rn》
　　內存單元地址寄存器。
　　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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