linux设备驱动开发详解(宋宝华--第二版)--------原子操作

正在学习驱动开发，这里只是把自己当时读书的感受写下来，由于是刚刚学习，不对之处还希望大家多多指点和补充信息，如具体的事例等等，非常谢谢。

原子操作指的是在执行过程中不会被别的代码路径所中断的操作。 
Linux 内核提供了一系列函数来实现内核中的原子操作，这些函数又分为两类，分别针对位和整型变量进行原子操作。它们的共同点是在任何情况下操作都是原子的，内核代码可以安全地调用它们而不被打断。位和整型变量原子操作都依赖底层 CPU 的原子操作来实现，因此所有这些函数都与 CPU 架构密切相关。

整型原子操作

1．设置原子变量的值 
void atomic_set(atomic_t *v, int i); /* 设置原子变量的值为 i */ 
atomic_t v = ATOMIC_INIT(0); /* 定义原子变量 v 并初始化为 0 */ 
2．获取原子变量的值 
atomic_read(atomic_t *v);  /* 返回原子变量的值*/ 
3．原子变量加/减 
void atomic_add(int i, atomic_t *v); /* 原子变量增加 i */ 
void atomic_sub(int i, atomic_t *v); /* 原子变量减少 i */ 
4．原子变量自增/自减 
void atomic_inc(atomic_t *v);    /* 原子变量增加 1 */ 
void atomic_dec(atomic_t *v);    /* 原子变量减少 1 */ 
5．操作并测试
int atomic_inc
int atomic_dec_and_test(atomic_t *v); 
int atomic_sub_and_test(int i, atomic_t *v); 
上述操作对原子变量执行自增、自减和减操作后（注意没有加）测试其是否为 0，为 0 返回
，否则返回 false。 
6．操作并返回 
int atomic_add_return(int i, atomic_t *v); 
int atomic_sub_return(int i, atomic_t *v); 
int atomic_inc_return(atomic_t *v); 
int atomic_dec_return(atomic_t *v); 
上述操作对原子变量进行加/减和自增/自减操作，并返回新的值。 

位原子操作



1．设置位 
void set_bit(nr, void *addr); 
上述操作设置 addr 地址的第 nr 位，所谓设置位即是将位写为 1。
2．清除位 
void clear_bit(nr, void *addr); 
上述操作清除 addr 地址的第 nr 位，所谓清除位即是将位写为 0。
3．改变位 
void change_bit(nr, void *addr); 
上述操作对 addr 地址的第 nr 位进行反置。 
4．测试位 
test_bit(nr, void *addr); 
上述操作返回 addr 地址的第 nr 位。 
5．测试并操作位 
int test_and_set_bit(nr, void *addr); 
int test_and_clear_bit(nr, void *addr); 
int test_and_change_bit(nr, void *addr); 
上述 test_and_xxx_bit(nr, void *addr)操作等同于执行 test_bit(nr, void *addr)后再执行xxx_bit(nr, void *addr)。

代码清单 7.1(原书中标号)  使用原子变量实现设备只能被一个进程打开

1  static atomic_t xxx_available = ATOMIC_INIT(1); /*定义原子变量*/ 
2       
3  static int xxx_open(struct inode *inode, struct file *filp) 
4  { 
5     ... 
6     if (!atomic_dec_and_test(&xxx_available))  { 
7         atomic_inc(&xxx_available); 
8         return  - EBUSY; /*已经打开*/ 
9     } 
10    ...   
11    return 0; /* 成功 */
12 } 
13  
14 static int xxx_release(struct inode *inode, struct file *filp) 
15 { 
16    atomic_inc(&xxx_available); /* 释放设备 */ 
17    return 0; 
18 }