Assembly 用XCGH指令实现向下和向上（信号量）

锁定互斥锁的函数可以使用XCHG指令以汇编语言编写，如下所示：

mutex_lock:
    MOVE REGISTRO,#1    
    XCHG REGISTRO,MUTEX  
    CMP REGISTRO,#0     
    JZE ok          
    CALL thread_yield   
    JMP mutex_lock      
ok: RET          

mutex_unlock:
    MOVE MUTEX,#0       
    RET

---

有没有办法用汇编语言用XCHG指令编写向上和向下信号量的函数

我的建议是使用

CMPXCHG

指令。此指令基本上将比较和交换结合在一个操作中。它将源操作数与目标操作数进行比较，并相应地设置标志。然后，如果它们相等（ZF==1），它将值从源复制到目标。否则（ZF==0），它只保留目标。结合

锁

前缀，这对于多线程环境中的原子操作非常方便，因为它允许您安全地更新存储在共享内存中的值

CMPXCHG

唯一需要注意的是，它需要一个奔腾或更高版本的处理器。今天，这显然不是一个问题，但如果你正在做复古编程，你可能需要去别处看看。（当然，复古程序员实际上不必担心多个处理器，通常甚至没有多个线程。）

下面是一个二进制信号量的示例实现，用伪MASM风格的语法编写。二进制信号量的值为0（未锁定）或1（已锁定）

如果需要的话，您可以很容易地修改它们以用于计数信号量。在这种情况下，由于您希望实际增加/减少该值，因此可以使用

XADD

指令。我知道486和更高版本支持这一点，而且它比

CMPXCHG

快得多。下面是代码的草图：

; Waits for a semaphore to become available.
; 
; If the value of the semaphore variable is non-zero, decrement it by 1 and return.
; Otherwise, block execution until the semaphore's value is greater than
; or equal to 1 (i.e., add the caller to the semaphore's queue and wait
; until it becomes available).
; 
; Clobbers: EAX, EDX
SemaphoreWait PROC
    mov  edx, DWORD PTR [esp + 4]
    jmp  Check

  WaitUntilAvailable:
    pause   ; (or some other way to yield)

  Check:
    mov  eax, DWORD PTR [edx]
    test eax, eax
    jle  Check
    mov  eax, -1
    lock xadd DWORD PTR [edx], eax
    test eax, eax
    jg   Finished
    lock inc DWORD PTR [edx]
    jmp  WaitUntilAvailable

  Finished:
    ret
SemaphoreWait ENDP


; Signals (releases) a semaphore, incrementing its value by 1.
; 
; Clobbers: EAX
SemaphoreSignal PROC
    mov  eax, DWORD PTR [esp + 4]
    lock inc DWORD PTR [eax]
    ret
SemaphoreSignal ENDP

---

当然，使用互斥来保护信号量。

; Waits for a semaphore to become available.
; 
; If the value of the semaphore variable is non-zero, decrement it by 1 and return.
; Otherwise, block execution until the semaphore's value is greater than
; or equal to 1 (i.e., add the caller to the semaphore's queue and wait
; until it becomes available).
; 
; Clobbers: EAX, EDX
SemaphoreWait PROC
    mov  edx, DWORD PTR [esp + 4]
    jmp  Check

  WaitUntilAvailable:
    pause   ; (or some other way to yield)

  Check:
    mov  eax, DWORD PTR [edx]
    test eax, eax
    jle  Check
    mov  eax, -1
    lock xadd DWORD PTR [edx], eax
    test eax, eax
    jg   Finished
    lock inc DWORD PTR [edx]
    jmp  WaitUntilAvailable

  Finished:
    ret
SemaphoreWait ENDP


; Signals (releases) a semaphore, incrementing its value by 1.
; 
; Clobbers: EAX
SemaphoreSignal PROC
    mov  eax, DWORD PTR [esp + 4]
    lock inc DWORD PTR [eax]
    ret
SemaphoreSignal ENDP