RISC-V处理器设计学习-原子指令（1）_amo指令-程序员宅基地

技术标签： python risc-v RISC-V 开发语言单片机

1. 两种类型原子操作

内存原子操作
加载保留/条件存储

原子操作：
AMO 指令对内存中的操作数执行一个原子操作，并将目标寄存器设置为操作前的内存
值。原子表示内存读写之间的过程不会被打断，内存值也不会被其它处理器修改。

并将目标寄存器设置为操作前的内存值。这句话啥意思

为什么要提供两种原子操作指令？
因为程序员假设处理器已经提供了比较交换的功能：比较一个寄存器中的值和另一个寄存器中的内存地址指向的值，如果它们相等，将第三个寄存器中的值和内存中的值进行交换。

那么这个功能，需要 3 个源寄存器和 1 个目标寄存器。源操作数从两个增加到三个，会使得整数数据通路、控制逻辑和指令格式都变得复杂许多。
在这里插入图片描述

2. LR指令

LR 指令格式及其变种如下：
lr.{w/d}.{aqrl} rd, (rs1) 对比下图的 rs1, rd，为什么是5位？
lr 指令是从内存地址 rs1 中加载内容到 rd 寄存器。然后在 rs1 对应地址上设置保留标记(reservation set)。其中 w/d 分别对应 32 位/64 位版本。

实际的用法
lr.w a3,(a0) 就是把 a0 给到 a3

aqrl 什么意思
在这里插入图片描述

3. SC 指令格式及其变种如下

sc.{w/d}.{aqrl} rd, rs2, (rs1)
c 指令在把 rs2 值写到 rs1 地址之前，会先判断 rs1 内存地址是否有设置保留标记，如果设置了，则把 rs2 值正常写入到 rs1 内存地址里，并把 rd 寄存器设置成 0，表示保存成功。如果 rs1 内存地址没有设置保留标记，则不保存，并把 rd 寄存器设置成 1 表示保存失败。不管成功还是失败，sc 指令都会把当前 hart 保留的所有保留标记全部清除。其中 w/d 分别对应 32 位/64 位版本。

aqrl 什么意思，应该是内存访问顺序有关的。aq 是 acquire 的缩写，rl 是 release 的缩写。RISC-V 的内存访问模式并不是完全按照指令的顺序访问，所以LR/SC 和 AMO 指令通过这两个后缀来添加额外的内存顺序限制。
在这里插入图片描述

本文链接：https://blog.csdn.net/YANXI_123/article/details/131173059

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