Linux--原子操作1、原子操作1.1、概念1.2、事例1.3、原子操作结构体介绍1.4、原子操作的使用1.4.1、定义1.4.2、初始化1.5、原子整形操作API函数1.5.1、事例1.6、原子位置操作API函数
1、原子操作1.1、概念
原子操作指示原子执行，中途不中断。 就像原子被认为是不可分割的粒子一样，原子操作(atomic operation )是不可分割的操作。
1.2、事例现在，假设给无符号整形变量a赋值，值为3，对c语言来说很简单，直接是。
虽然a=3，但c语言首先被编译成汇编指令。 ARM体系结构不支持直接对寄存器的读写操作，如使用寄存器R0、R1等完成赋值操作。 假设变量a的地址为0X3000000，则名为“a=3”的c语言行可能会编译为类似以下内容的汇编代码：
ldr r0，=0X30000000 /*变量a地址*/ldr r1，=3 /*写入值*/str r1，[r0] /*写入a变量*/从上述代码可知，在c语言中，单纯的" */ldr r1，" 理想的执行顺序如下图所示。
理想的情况是，如上图所示，a线程给a分配30，b线程给a分配30。
但是，这一共是6个句子，如果实际执行的话，有可能是：
线程a最终将变量a设置为30而不是请求的3！ 线程b没有问题。 这是同时设置变量值和冲突的最简单示例，要解决此问题，必须确保示例代码中的三行汇编指令作为一个整体执行，即以原子形式存在。 Linux内核提供了一组实现此功能的原子操作API函数。 Linux内核提供了一组用于操作整形变量的原子操作API函数和一组用于操作对齐的原子操作API函数。 让我们来看看这些API函数。
1.3、原子操作结构介绍Linux内核定义一个名为atomic_t的结构完成数据整形的原子操作，使用过程中用原子变量代替整形变量。 该结构体定义是include/linux/types.h文件，定义如下。
/*32位系统下*/typedef struct {int counter； } atomic_t； /*64位系统下*/# ifdef config _ 64 bittypedefstruct { long counter； } atomic64_t； #endif 1.4、原子操作的使用1.4.1、atomic_t a的定义； //定义a 1.4.2，初始化可以通过宏ATOMIC_INIT为原子变量指派初始值。
atomic_ta=atomic_init(0； //定义原子变量a，将初始值代入0 1.5。 原子整形操作API函数操作读取、写入、增加、减少等原子变量。 Linux内核提供大量的原子操作API函数，如下表所示。
API的含义atomic_init(inti )在定义原子变量时初始化。 intatomic_read(atomic_t*v )读取并返回v的值。 voidatomic_set(atomic_t*v，int i )向v写入I值。 voidatomic_add(intI，atomic_t *v ) )在v上加上I值。 voidatomic_sub(intI，atomic_t *v ) )从v中减去I值。 voidatomic_Inc(atomic_t*v )对v加1，即自增加。 voidatomic_dec(atomic_t*v )从v中减去1，即自相减intatomic_dec_return ) atomic_t*v从v中减去1，然后返回v的值。 int atomic _ Inc _ return (atomic _ t * v )将v加1，然后返回v的值。 intatomic_sub_and_test(intI， atomic_t *v )从v中减去I，如果结果为0，则返回真，否则返回假intatomic_dec_and_test ) atomic_t *v，否则返回假int atomic _ id 否则，返回假intatomic_add_negative ) intI，atomic_t*。否则，与返回假相对应，还提供了64位原子变量的操作API函数，这里不再详细说明。 与表中的API函数的用法相同，只是将“atomic_”前缀替换为“atomic64_”，将int替换为长整型。 如果使用64位SOC，请使用64位原子操作函数。
1.5.1、情况atomic_tv=atomic_init(0； /*定义原子为零的v=0*/atomic_set(10 )并初始化； 设置/*v=10*/atomic_read(v )/*要读取的v的值必须为10*/atomic_Inc(v )； /* v的值加1，v=11 */1.6，原子位操作API函数位操作也是常用的操作。 Linux内核也提供了一系列原子位操作API函数，但原子位操作不像原子整形变量那样具有atomic_t的数据结构，原子位操作直接操作内存。 API函数如表所示。
API描述voidset_bit(intnr，void *p )作为p地址的第NR位置1。 voidclear_bit(intnr，void *p ) )清除p地址的第NR位。 voidchange_bit(intnr，void *p )反转p地址的第NR位。 inttest_bit(intnr，void *p )获得p地址的第NR比特的值。 inttest_and_set_bit(intnr，void *p )返回nr位的原始值，p地址的第nr个位置为1。 inttest_and_clear_bit(intnr，void *p ) )清除p地址的第nr位，并返回nr位的原始值。 inttest_and_change_bit(intnr，void *p ) )反转p地址的第nr比特，返回nr比特的原始值。