MIPS系列筆記 臨界區的支援

2021-08-23 13:11:58 字數 766 閱讀 4046

os中很多操作是必須保證不被打斷的,方法有很多,比如禁止中斷,採用訊號燈建立臨界區等等。相對於粗魯地禁止掉中斷,利用臨界區的方法更加靈活。

臨界區的實現依賴於對某一參考資料的原子修改。

在x86中,使用了帶字首lock的test and set指令來實現對訊號的原子修改。

在mips中用了一種新方法:配套使用ll(link load,鏈結載入)和sc(store conditionally,條件儲存)指令。硬體保證自最後的ll開始,如果後繼執行沒有競爭發生(當前指令流沒有被中斷過),sc才會成功地寫指定位置,並且它還會返回乙個0或者1的值到暫存器中指示成功還是失敗。1為成功,0為失敗。比如:

ll t1, 0(t0) #執行ll指令,硬體開始監控

#some other insts here, modify t1, set sem, etc

sc t1, 0(t0) #執行是否成功依賴於前面是否發生過競爭

beq t1, zero, tryagain

如果以上**沒有被中斷(競爭未發生),則sc執行後t1暫存器內儲存的值被設定為1,否則被設定為0。

有了ll/sc,我們可以確切地知道訊號燈是否設定成功,於是也就可以實現臨界區了。ll/sc是為多處理器引入的,但是,即使在單處理器環境下它同樣適用。它避免了禁用中斷的問題,可以減少最壞情況下中斷延遲時帶來的影響。

reference:《see mips run 2nd》 5.8.4

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