原子操作指的是在執行過程中不會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： 1.任何情況下操作都是原子的。 2.都依賴底層的CPU的原子操作來實現，所以和CPU架構密切相關。
注意： 1.原子操作在不同體系架構實現的方法不同，基本采用匯編實現 2.上述的整數原子函數集僅針對32位，內核中關于64位有另一套函數 3.對于SMP系統，內核還提供了local_t數據類型，實現對單個CPU的整數原子操作，接口函數僅將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，測試，返回。
void atomic_set(atomic_t *v,int i);? ? //設置原子變量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 設置，清除，改變，測試
void set_bit(int nr, volatile void* addr); ? ?????//設置地址addr的第nr位,所謂設置位,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;
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);????//測試并設置位;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);????//測試并清除位; int test_and_change_bit(int nr, volatile void* addr);????//測試并反轉位; 上述操作等同于先執行test_bit(nr,voidaddr)然后在執行xxx_bit(nr,voidaddr)
舉個簡單例子： 為了實現設備只能被一個進程打開，從而避免競態的出現
static atomic_t scull_available = ATOMIC_INIT(1);//init atomic
在scull_open 函數和scull_close函數中：
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現

轉載于:https://www.cnblogs.com/wangfengju/archive/2013/01/31/6173251.html

總結

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內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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