L
386Р+ LMSW Загрузка слова состояния машины
Команда Imsw загружает в регистр слова состояния машины (так называется младшая половина управляющего регистра процессора CRO) слово состояния машины, взятое из указанного в команде операнда. В качестве операнда можно использовать 16- или 32-разрядный регистр общего назначения или 16- или 32-битовое поле памяти.
Команду Imsw можно использовать для перевода процессора из реального в защищенный режим или наоборот. В первом случае после чтения слова состояния командой smsw надо установить в нем бит 0 (бит РЕ) и загрузить назад в CRO командой Imsw. Во втором случае после после чтения слова состояния командой smsw надо сбросить в нем бит 0 и загрузить назад в CRO командой Imsw.
LOCK Запирание шины
Префикс lock, помещенный перед командой, устанавливает сигнал на линии LOCK системной шины и запрещает доступ к шине другим процессорам на время выполнения данной команды. Этот префикс предназначен для использования в многопроцессорных многозадачных системах для обеспечения исключительного доступа к памяти данного процесса (и данного процессора) на время проверки или модификации некоторой ячейки памяти. Типичный пример операций такого рода – работа с семафорами.
Если два (или более) процесса, идущие на разных процессорах, используют какой-либо общий ресурс, например, файл или лазерный диск, то необходимо обеспечить механизм, запрещающий одновременное обращение процессов к общему ресурсу. Эта задача решается с помощью семафора – ячейки памяти (байта или даже бита), состояние которого отражает доступность или, наоборот, занятость ресурса.
Если процессору понадобился общий ресурс, он читает состояние семафора и, если ресурс занят, продолжает опрашивать семафор до тех пор, пока другой процессор, использующий в настоящий момент общий ресурс, не освободит его. Обнаружив, что ресурс свободен, первый процессор устанавливает семафор в состояние "занят" и использует ресурс. Закончив работу с ресурсом, процессор сбрасывает его семафор и дает возможность другому процессу обратиться к тому же ресурсу.
Описанный алгоритм будет работать только в том случае, если операция чтения- модификации – записи семафора будет выполняться в непрерываемом режиме. В противном случае оба процесса могут, одновременно обратившись к семафору, увидеть, что ресурс свободен, и начать его совместное использование. Избежать такой ситуации и позволяет префикс lock в сочетании с командами типа btr или bts, выполняющими комплексные операции проверки и сброса или проверки и установки бита.
Будем считать, что семафор расположен в бите 0 байта по адресу sem, причем сброшенное состояние бита свидетельствует о занятости ресурса, а установленное состояние о том, что ресурс свободен. Тогда типичная процедура ожидания освобождения ресурса выглядит следующим образом:
mov SI,offset sem; Адрес байта с семафором getsem: lock btr byte ptr [SI],1; Проверка и сброс бита 0 jnc getsem
Проверка состояния семафора и его модификация (запись в бит семафора 0, т.е. признака "занят") осуществляется в одной команде btr. На время выполнения этой команды шина многопроцессорной системы блокируется префиксом lock, и другой процессор обратиться к тому же семафору не может. Блокировка шины снимается уже после того, как семафор будет переведен в состояние занятости.
Если при обращении к байту sem оказывается, что в бите семафора записан 0, т.е. ресурс занят другим процессом, команда btr сбрасывает флаг CF (путем переноса в него содержимого анализируемого бита), что приводит к многократному повторению процедуры getsem, т.е. к циклу ожидания освобождения ресурса.
Типичная процедура освобождения занятого данным процессом ресурса выглядит следующим образом:
freesem: lock bts byte ptr [SI],1; Проверка и установка бита 0
Собственно говоря, никакая проверка здесь не выполняется, однако процесс будет освобождать ресурс лишь если он этот ресурс использует, и проверять состояние флага в этой операции нет необходимости. Однако и здесь необходимо запирание шины на время записи в бит семафора 1, чтобы исключить одновременное обращение двух процессов к одной ячейке памяти.
386+ Префикс lock может быть использован только со следующими командами (и лишь при условии, что при их выполнении происходит обращение к памяти): adc, add, and, bt, bts, btr, btc, or, sbb, sub, xor, xchg, dec, inc, neg, not.