原子操作
原子操作
原子的引入
在上篇文章并发与竞争中，由于多线程对于共享变量的访问而引入的问题，不符合程序的期望。
为了规避这个问题，引入原子操作，对共享变量不能被打断。
原子操作有两种：原子变量，原子位。
原子变量内核操作
原子变量的内核文件：include/linux/types.h
图 1 原子变量数据类型
对于该变量的具体操作函数：（v是atomic类型的指针）
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函数名 |
作用 |
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atomic_read(v) |
读出原子变量的值，即v->counter |
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atomic_set(v,i) |
设置原子变量的值，即v->counter = i |
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atomic_inc(v) |
v->counter++ |
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atomic_dec(v) |
v->counter-- |
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atomic_add(i,v) |
v->counter += i |
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atomic_sub(i,v) |
v->counter -= i |
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atomic_inc_and_test(v) |
先加1，再判断新值是否等于0；等于0的话，返回值为1 |
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atomic_dec_and_test(v) |
先减1，再判断新值是否等于0；等于0的话，返回值为1 |
疑问：
为什么原子操作为什么可以起作用？原子操作为什么可以不被打断？
打断是因为发生任务调度，如果没有任务调度，就不会有竞争与毛线。而任务调度是基于中断，如果我们把中断关闭，那就不会参数任务调度，进而不会打断。
所以在执行原子操作，必然有对中断的操作。执行之前先关中断，执行完成之后，再将中断打开。（单核处理器）
对于多核处理器，关中断与开中断的时间开销过大，不是采用对中断操作这种方式。原子操作对于变量一般分为三步：读出，修改，写入。比如线程A在修改环节被线程B抢占，
线程B执行完之后。线程A获知目前该共享区域有更新。重新读出，修改，写入，达到一样原子操作的效果。
举例使用
对于个文件，只允许一个app上位机软件使用。使用之后，才允许另外一个app访问。
图 2 原子变量举例使用
原子位
原子变量是一个变量概念，而原子位是1bit，其值对应0和1。对一个的实现在内核中留有接口，
文件具体路劲： /arch/arm/include/asm/bitops.h具体的操作函数如下：
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函数名 |
作用 |
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set_bit(nr,p) |
设置(*p)的bit nr为1 |
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clear_bit(nr,p) |
清除(*p)的bit nr为0 |
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change_bit(nr,p) |
改变(*p)的bit nr，从1变为0，或是从0变为1 |
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test_and_set_bit(nr,p) |
设置(*p)的bit nr为1，返回该位的老值 |
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test_and_clear_bit(nr,p) |
清除(*p)的bit nr为0，返回该位的老值 |
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test_and_change_bit(nr,p) |
改变(*p)的bit nr，从1变为0，或是从0变为1；返回该位的老值 |
