负载获取/存储释放和中断

Question

假设我有一个原子负载-修改-存储操作：

1:    ldaxr x8, [x9]
      orr x10, x8, #1
      stlxr w11, x10, [x9]
      cbnz w11, 1b

如果我正确地理解了这一点，当这段代码在两个核心上执行时(访问相同的内存地址)，那么线程A会用ldaxr锁定资源。线程B中的stlxr失败，并重新尝试操作，直到线程A释放锁为止。

但是，如果在主线程和中断处理程序中的ldaxr试图访问相同的内存地址之后发生中断，会发生什么情况？它是死锁还是中断处理程序优先，主线程中的stlxr将在中断返回时失败？

Answer 1

主线程中的stlxr将失败。

ldaxr和stlxr是负载链接/存储-条件指令，它们是无锁的，用户必须准备重复LL/SC。

每当使用Load独占指令读取地址时，都会将其标记为为独占访问。如果标记为独占的地址被写入使用Store独占指令，它将清除独占状态。使用Store独占指令写入未标记为独占的地址的尝试将不会成功。这使软件能够检测自上次读取地址以来，该地址的内容是否发生了更改。

Answer 2

主代码的存储指令成功代码将指示失败。

从广义上讲，跨处理器体系结构，这些工作方式依赖于处理器。不过，我认为有许多实现策略是可行的。处理器可以在中断时取消保留(这意味着它永远不必在上下文切换时保存/恢复预订状态)，或者可以等到另一个ldaxr完成时才取消保留，或者等到另一个ldaxr在相同的缓存线或相同的地址上完成。使用某些方法，处理器将存储保留的位置/地址，在其他方法中(可能是单个核心)，它不一定非得这样做(除非它想验证ld/st对的正确用法，它应该在地址和访问大小上匹配)。

从这个臂手中，pg B-165声明：

B.6.5加载-独占和存储-独占指令约束： 如果两个StoreExcl指令在没有中间的LoadExcl指令的情况下被执行，则第二个StoreExcl指令返回状态值1。 ..。更多细节..。

(1是失败代码，0是成功代码。)

因此，通过该文本，如果处理器在中断期间执行这样的存储，这将取消任何获取的保留，从而使主代码的存储失败，不管涉及的内存地址是什么。

虽然指令集的体系结构需求通常是相当具体的，但是可以实现各种具有不同权衡的备选策略来实现这一点。