没有atomic.h后如何在Linux实现原子操作

[日期：2011-06-17]

来源：Linux社区  作者：taolinke

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今天同事告诉我说有个/usr/include/alsa/iatomic.h，也能实现原子操作，使用的时候#include就可以了，原有的atomic系列函数这里都有，不过我还没试过。

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在Linux2.6.18之后，删除了和，GCC提供了内置的 原子操作函数，更适合用户态的程序使用。现在atomic.h在内核头文件中，不在gcc默认搜索路径下，即使像下面这样强行指定路径，还是会出现编译错 误。

#include

gcc从4.1.2提供了__sync_*系列的built-in函数，用于提供加减和逻辑运算的原子操作。

可以对1,2,4或8字节长度的数值类型或指针进行原子操作，其声明如下

type __sync_fetch_and_add (type *ptr, type value, ...)
type __sync_fetch_and_sub (type *ptr, type value, ...)
type __sync_fetch_and_or (type *ptr, type value, ...)
type __sync_fetch_and_and (type *ptr, type value, ...)
type __sync_fetch_and_xor (type *ptr, type value, ...)
type __sync_fetch_and_nand (type *ptr, type value, ...)
          { tmp = *ptr; *ptr op= value; return tmp; }
          { tmp = *ptr; *ptr = ~tmp & value; return tmp; }   // nand

type __sync_add_and_fetch (type *ptr, type value, ...)
type __sync_sub_and_fetch (type *ptr, type value, ...)
type __sync_or_and_fetch (type *ptr, type value, ...)
type __sync_and_and_fetch (type *ptr, type value, ...)
type __sync_xor_and_fetch (type *ptr, type value, ...)
type __sync_nand_and_fetch (type *ptr, type value, ...)
          { *ptr op= value; return *ptr; }
          { *ptr = ~*ptr & value; return *ptr; }   // nand

这两组函数的区别在于第一组返回更新前的值，第二组返回更新后的值，下面的示例引自这里 。

#include
#include
#include

static int count = 0;

void *test_func(void *arg)
{
        int i=0;
        for(i=0;i<20000;++i){
                __sync_fetch_and_add(&count,1);
        }
        return NULL;
}

int main(int argc, const char *argv[])
{
        pthread_t id[20];
        int i = 0;

        for(i=0;i<20;++i){
                pthread_create(&id[i],NULL,test_func,NULL);
        }

        for(i=0;i<20;++i){
                pthread_join(id[i],NULL);
        }

        printf("%d\n",count);
        return 0;
}

对于使用atomic.h的老代码，可以通过宏定义的方式，移植到高内核版本的linux系统上，例如

#define atomic_inc(x) __sync_add_and_fetch((x),1)
#define atomic_dec(x) __sync_sub_and_fetch((x),1)
#define atomic_add(x,y) __sync_add_and_fetch((x),(y))
#define atomic_sub(x,y) __sync_sub_and_fetch((x),(y))