说明
- 下面注释里说的自增和自减表示的是在原子变量旧值的基础上
- 这里列举的原子操作是以32位为例的，如果是64位，那么把前缀
atomic替换成atomic64即可
数据类型
| 原型 | 说明 |
|---|---|
| atomic_t | 数据位宽是32位 |
| atomic64_t | 数据位宽是64位 |
| atomic_long_t | 在64位上等于atomic64_t， 在32位系统上等于atomic_t |
初始化
#define ATOMIC_INIT(i) { (i) }
#define ATOMIC64_INIT(i) { (i) }
示例：
atomic_t cnt = ATOMIC_INIT(0);
atomic64_t v = ATOMIC64_INIT(v0);
赋值操作
| 原型 | 说明 | 返回值 |
|---|---|---|
void atomic_set(atomic_t *v, int i) |
将i赋值给原子变量v |
无 |
读操作
| 原型 | 说明 | 返回值 |
|---|---|---|
int atomic_read(const atomic_t *v) |
原子变量v的数值 |
|
linux还提供了带条件的读取方式，即如果条件不满足，就一直读取：
#define atomic_cond_read_acquire(v, c) smp_cond_load_acquire(&(v)->counter, (c))
#define atomic_cond_read_relaxed(v, c) smp_cond_load_relaxed(&(v)->counter, (c))
#define atomic64_cond_read_acquire(v, c) smp_cond_load_acquire(&(v)->counter, (c))
#define atomic64_cond_read_relaxed(v, c) smp_cond_load_relaxed(&(v)->counter, (c))
其中smp_cond_load_acquire或者smp_cond_load_relaxed中有一个死循环操作，如果c表示的condition不成立，那么会在循环中一直读取地址的值，知道条件成立。
#define smp_cond_load_acquire(ptr, cond_expr) \
({ \
typeof(ptr) __PTR = (ptr); \
__unqual_scalar_typeof(*ptr) VAL; \
for (;;) { \
VAL = smp_load_acquire(__PTR); \
if (cond_expr) \
break; \
__cmpwait_relaxed(__PTR, VAL); \
} \
(typeof(*ptr))VAL; \
})
加操作
| 原型 | 说明 | 返回值 |
|---|---|---|
void atomic_inc(atomic_t *v) |
自增1 |
无 |
int atomic_inc_return(atomic_t *v) |
自增1 |
返回新值 |
int atomic_fetch_inc(atomic_t *v) |
自增1 |
返回旧值 |
void atomic_add(int i, atomic_t *v) |
自增i |
无 |
int atomic_add_return(int i, atomic_t *v) |
自增i |
返回新值 |
int atomic_fetch_add(int i, atomic_t *v) |
自增i |
返回旧值 |
bool atomic_inc_and_test(atomic_t *v) |
自增1 |
如果新值为0，返回true；否则返回false |
bool atomic_add_negative(int i, atomic_t *v) |
自增i |
如果新值为负数，返回true；否则返回false |
int atomic_fetch_add_unless(atomic_t *v, int a, int u) |
unless表示if not。如果旧值跟u不等，自增a，返回旧值；如果旧值等于 u，只返回旧值，不会进行自增操作 |
返回旧值 |
bool atomic_add_unless(atomic_t *v, int a, int u) |
如果旧值跟u不等，自增a，返回true；如果旧值等于 u，返回旧值false，不会进行自增操作 |
表示是否进行了自增 |
bool atomic_inc_not_zero(atomic_t *v) |
如果旧值不等于0，那么自增1，返回true；如果旧值等于0，返回false |
表示是否进行了自增 |
bool atomic_inc_unless_negative(atomic_t *v) |
如果旧值不是负数，那么自增1，返回true；如果旧值为负数，返回false |
表示是否进行了自增 |
减操作
| 原型 | 说明 | 返回值 |
|---|---|---|
void atomic_dec(atomic_t *v) |
自减1 |
无 |
int atomic_dec_return(atomic_t *v) |
自减1 |
返回新值 |
int atomic_fetch_dec(atomic_t *v) |
||
void atomic_sub(int i, atomic_t *v) |
自减i |
无 |
int atomic_sub_return(int i, atomic_t *v) |
自减i |
返回新值 |
int atomic_fetch_sub(int i, atomic_t *v) |
自减i |
返回旧值 |
bool atomic_sub_and_test(int i, atomic_t *v) |
自减i |
如果新值为0，返回true；否则返回false |
bool atomic_dec_and_test(atomic_t *v) |
自减1 |
如果新值为0，返回true；否则返回false |
bool atomic_dec_unless_positive(atomic_t *v) |
如果旧值不是正数(<=0)，那么自减1，返回true；如果旧值是正数(>0)，返回false |
表示是否进行了自减操作 |
交换
| 原型 | 说明 | 返回值 |
|---|---|---|
int atomic_xchg(atomic_t *v, int i) |
将i赋值给原子变量 |
返回旧值 |
比较交换
| 原型 | 说明 | 返回值 |
|---|---|---|
int atomic_cmpxchg(atomic_t *v, int old, int new) |
如果旧值跟old相等，将new赋值给原子变量，返回旧值；如果旧值跟 old不等，返回new |
返回值为整形 |
bool atomic_try_cmpxchg(atomic_t *v, int *old, int new) |
如果旧值跟*old相等，将new赋值给原子变量，返回true；如果旧值跟 *old不等，将new赋值给给*old，返回false |
返回的是布尔类型，表示原子变量是否成功赋值 |
此外，在某些场景下需要可能需要同时比较交换两个指针的值，如果操作成功，返回true。内核提供了下面的宏：
#define cmpxchg_double(ptr, ...) \
({ \
typeof(ptr) __ai_ptr = (ptr); \
instrument_atomic_write(__ai_ptr, 2 * sizeof(*__ai_ptr)); \
arch_cmpxchg_double(__ai_ptr, __VA_ARGS__); \
})
示例：
逻辑操作
| 原型 | 说明 | 返回值 |
|---|---|---|
void atomic_and(int i, atomic_t *v) |
逻辑与 |
无 |
int atomic_fetch_and(int i, atomic_t *v) |
逻辑与 |
返回旧值 |
void atomic_andnot(int i, atomic_t *v) |
跟~i进行逻辑与 |
无 |
int atomic_fetch_andnot(int i, atomic_t *v) |
跟~i进行逻辑与 |
返回旧值 |
void atomic_or(int i, atomic_t *v) |
逻辑或 | 无 |
int atomic_fetch_or(int i, atomic_t *v) |
逻辑或 | 返回旧值 |
void atomic_xor(int i, atomic_t *v) |
异或 | 无 |
int atomic_fetch_xor(int i, atomic_t *v) |
异或 | 返回旧值 |