长沙linuxQT嵌入式培训

SWP和SWPB是ARM指令集中对存储单元的原子操作，即对存储单元的一次读和一次不可被分割。SWP和SWPB分别完成存储器和寄存器之间 一个字（32bit）和一个字节（8bit）的数据交换。

SWP指令主要是完成ARM体系架构处理器的同步操作，在Linux操作系统中实现信号量的操作。但是此指令在ARMv6架构后就没有采用了，而是通过扩展的LDREX和STREX实现。本片文章主要介绍SWP的功能，对于LDREX和STREX以后再介绍。

SWP的指令格式如下：
SWP {＜cond>}{B} Rd, Rm, [Rn]
其中Rd 是目的寄存器，从存储器中读到的值存放于此寄存器中
Rm寄存器是操作数，会将此寄存器中的值存放于存储单元中
[Rn] 是寄存器间接寻址，Rn保存的是某个存储单元的地址

假设[Rn]中存放的是信号量，当某程序要修改信号量时，则会调用SWP指令完成对信号量的操作，即对这个存储单元的读和写是一个原子操作，不会被打断，命令的执行过程

当多个程序要访问他们共享的资源时，我们*须要做好同步机制以增加数据的安全。通常，共享的资源可以是一段共享内存或者是外部设备，访问这些资源的可以使CPU、进程或者是线程。为了完成同步机制，会采用一个原子变量来保存资源的状态。例如下图所示，用一个二元信号量（0或者1）来实现共享资源的同步，当进程A 和 进程B都要访问信号量Semaphore。

对于A进程， 先访问到信号量Semaphore发现状态可用，应该马上会修改Semaphore的状态，告诉其他进程此资源正在被使用。但是可能由于时间片恰好用完，系统调度到进程B。 进程B访问到信号量时发现状态也可用，于是 修改Semaphore告诉其他进程此资源正在被使用，等到系统再次调度到进程A时，进程A却不知道进程B已修改了Semaphore并且使用了公共资源，于是接着上次未完成的任务， 开始修改Semaphore并且开始使用公共资源。因此，遇到这种情况的话，信号量形同虚设并没有起到同步的作用。所以如果使用SWP指令，通过上面的介绍，SWP指令时完成对存储单元的一次读和写的原子操作，就可以避免这样的情况。