原子操作atomic

xiaoxiao2021-03-25 129

所谓原子操作，就是该操作绝不会在执行完毕前被任何其他任务或事件打断，也就说，它的最小的执行单位，不可能有比它更小的执行单位，因此这里的原子实际是使用了物理学里的物质微粒的概念。　　原子操作需要硬件的支持，因此是架构相关的，其API和原子类型的定义都定义在内核源码树的include/asm/atomic.h文件中，它们都使用汇编语言实现，因为C语言并不能实现这样的操作。　　原子操作主要用于实现资源计数，很多引用计数(refcnt)就是通过原子操作实现的。原子类型（64位原子操作）定义如下： typedef struct { u64 __aligned(8) counter; } atomic64_t; （其中u64实际上是long long类型。long long不同于long和int。int类型无论在32位系统，还是在64位系统，所占的空间都是4个字节。而long在32位系统中和int一样，都是占4个字节，但在64位系统中占8个字节。在C99中增加了long long类型。该数据类型无论在32位系统，还是在64位系统，都占8个字节。在32位系统中如果想表示8个字节的整数，需要使用long long。）　　原子操作API包括：　　该函数对原子类型的变量进行原子读操作，它返回原子类型的变量v的值。 atomic_read(atomic_t * v); 　　该函数设置原子类型的变量v的值为i。 atomic_set(atomic_t * v, int i); 　　该函数给原子类型的变量v增加值i。 void atomic_add(int i, atomic_t *v); 　　该函数从原子类型的变量v中减去i。 atomic_sub(int i, atomic_t *v); 　　该函数从原子类型的变量v中减去i，并判断结果是否为0，如果为0，返回真，否则返回假。 int atomic_sub_and_test(int i, atomic_t *v); 　　该函数对原子类型变量v原子地增加1。 void atomic_inc(atomic_t *v); 　　该函数对原子类型的变量v原子地减1。 void atomic_dec(atomic_t *v); 　　该函数对原子类型的变量v原子地减1，并判断结果是否为0，如果为0，返回真，否则返回假。 int atomic_dec_and_test(atomic_t *v); 　　该函数对原子类型的变量v原子地增加1，并判断结果是否为0，如果为0，返回真，否则返回假。 int atomic_inc_and_test(atomic_t *v); 　　该函数对原子类型的变量v原子地增加I，并判断结果是否为负数，如果是，返回真，否则返回假。 int atomic_add_negative(int i, atomic_t *v); 　　该函数对原子类型的变量v原子地增加i，并且返回指向v的指针。 int atomic_add_return(int i, atomic_t *v); 　　该函数从原子类型的变量v中减去i，并且返回指向v的指针。 int atomic_sub_return(int i, atomic_t *v); 　　该函数对原子类型的变量v原子地增加1并且返回指向v的指针。 int atomic_inc_return(atomic_t * v); 　　该函数对原子类型的变量v原子地减1并且返回指向v的指针。 int atomic_dec_return(atomic_t * v); 位原子操作接口 void set_bit(int nr, void *addr) // 将addr第nr位置1 void clear_bit(int nr, void *addr) // 将addr第nr位置0 void change_bit(int nr, void *addr) // 将addr第nr位值取反 int test_and_set_bit(int nr, void *addr) // 将addr第nr位置1，并将该位之前值返回 int test_and_clear_bit(int nr, void *addr) // 将addr第nr位置0，并将该位之前值返回 int test_and_change_bit(int nr, void *addr)// 将addr第nr位取反，并将该位之前值返回 int test_bit(int nr, void *addr) // 将addr第nr位的值返回

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