原子操作指的是在執(zhí)行過(guò)程中不會(huì)被別的代碼路徑所中斷的操作。 分為兩類：整型原子操作 和 位原子操作。 特點(diǎn)： 1.任何情況下操作都是原子的。 2.都依賴底層的CPU的原子操作來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以和CPU架構(gòu)密切相關(guān)。
注意： 1.原子操作在不同體系架構(gòu)實(shí)現(xiàn)的方法不同，基本采用匯編實(shí)現(xiàn) 2.上述的整數(shù)原子函數(shù)集僅針對(duì)32位，內(nèi)核中關(guān)于64位有另一套函數(shù) 3.對(duì)于SMP系統(tǒng)，內(nèi)核還提供了local_t數(shù)據(jù)類型，實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)CPU的整數(shù)原子操作，接口函數(shù)僅將atomic_替換成local_即可，定義于linux/asm-generic/local.h
一.整型原子操作 定義于#include<asm/atomic.h> 分為 定義，獲取，加減，測(cè)試，返回。
void atomic_set(atomic_t *v,int i);? ? //設(shè)置原子變量v的值為i atomic_t v = ATOMIC_INIT(0); ????//定義原子變量v,并初始化為0;
atomic_read(atomic_t* v);???? //返回原子變量v的值;
void atomic_add(int i, atomic_t* v);???? //原子變量v增加i; void atomic_sub(int i, atomic_t* v); ? ?
void atomic_inc(atomic_t* v); ????//原子變量增加1; void atomic_dec(atomic_t* v);?????
int atomic_inc_and_test(atomic_t* v); ? ? ? ?//先自增1,然后測(cè)試其值是否為0,若為0,則返回true,否則返回false; int atomic_dec_and_test(atomic_t* v); ? ? ? ? int atomic_sub_and_test(int i, atomic_t* v);???? //先減i,然后測(cè)試其值是否為0,若為0,則返回true,否則返回false; 注意：只有自加，沒(méi)有加操作
int atomic_add_return(int i, atomic_t* v); ? //v的值加i后返回新的值; int atomic_sub_return(int i, atomic_t* v); ? int atomic_inc_return(atomic_t* v); ????//v的值自增1后返回新的值; int atomic_dec_return(atomic_t* v);????
二.位原子操作 定義于#include<asm/bitops.h> 分為 設(shè)置，清除，改變，測(cè)試
void set_bit(int nr, volatile void* addr); ? ?????//設(shè)置地址addr的第nr位,所謂設(shè)置位,就是把位寫為1; void clear_bit(int nr, volatile void* addr); ?????//清除地址addr的第nr位,所謂清除位,就是把位寫為0;
void change_bit(int nr, volatile void* addr); ????//把地址addr的第nr位反轉(zhuǎn);
int test_bit(int nr, volatile void* addr); ? ?//返回地址addr的第nr位;
int test_and_set_bit(int nr, volatile void* addr);????//測(cè)試并設(shè)置位;若addr的第nr位非0,則返回true; 若addr的第nr位為0,則返回false; int test_and_clear_bit(int nr, volatile void* addr);????//測(cè)試并清除位; int test_and_change_bit(int nr, volatile void* addr);????//測(cè)試并反轉(zhuǎn)位; 上述操作等同于先執(zhí)行test_bit(nr,voidaddr)然后在執(zhí)行xxx_bit(nr,voidaddr)
舉個(gè)簡(jiǎn)單例子： 為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備只能被一個(gè)進(jìn)程打開，從而避免競(jìng)態(tài)的出現(xiàn)
static atomic_t scull_available = ATOMIC_INIT(1);//init atomic
在scull_open 函數(shù)和scull_close函數(shù)中：
int scull_open(struct inode *inode, struct file *filp) { struct scull_dev *dev;???????? // device information
dev = container_of(inode->i_cdev, struct scull_dev, cdev); filp->private_data = dev;?????????// for other methods? ?? if(!atomic_dec_and_test(&scull_available)){ ? ? ? ? atomic_inc(&scull_available); ? ? ? ? return -EBUSY; ? ? } return 0; ? ? ? ? // success? }
int scull_release(struct inode *inode, struct file *filp) { atomic_inc(&scull_available); return 0; }
同樣也可以用位原子操作實(shí)現(xiàn)

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/wangfengju/archive/2013/01/31/6173251.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的linux并发控制之原子操作的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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