2. 程式人生 > >linux核心部件分析（二）——原子性操作atomic_t +自我分析總結

linux核心部件分析（二）——原子性操作atomic_t +自我分析總結

阿新 • • 發佈：2019-02-19

在任何處理器平臺下，都會有一些原子性操作，供作業系統使用，我們這裡只講x86下面的。

原子操作的概念來自物理學中微粒的概念原子不可再分性，說明原子操作是不會被執行緒排程機制打斷的操作，不會被編譯器自動優化掉，必定執行的操作；

在單處理器情況下，每條指令的執行都是原子性的，但在多處理器情況下，只有那些單獨的讀操作或寫操作才是原子性的。為了彌補這一缺點，x86提供了附加的lock字首，使帶lock字首的讀修改寫指令也能原子性執行。帶lock字首的指令在操作時會鎖住匯流排，使自身的執行即使在多處理器間也是原子性執行的。xchg指令不帶lock字首也是原子性執行，也就是說xchg執行時預設會鎖記憶體匯流排。原子性操作是執行緒間同步的基礎，

Linux專門定義了一種只進行原子操作的型別atomic_t，並提供相關的原子讀寫呼叫API。本節就來分析這些原子操作在x86下的實現。

[cpp] view plain copy  print?
  1. typedefstruct {  
  2.     volatileint counter;  
  3. } atomic_t;  

 原子型別其實是int型別，只是禁止暫存器對其暫存。

[cpp] view plain copy  print?
  1. #define ATOMIC_INIT(i)  { (i) }

原子型別的初始化。32位x86平臺下atomic API在arch/x86/include/asm/atomic_32.h中實現。

[cpp] view plain copy  print?
  1. staticinlineint atomic_read(const atomic_t *v)  
  2. {  
  3.     return v->counter;  
  4. }  
  5. staticinlinevoid atomic_set(atomic_t *v, int i)  
  6. {  
  7.     v->counter = i;  
  8. }  

單獨的讀操作或者寫操作，在x86下都是原子性的。

[cpp] view plain copy  print?
  1. static
    inlinevoid atomic_add(int i, atomic_t *v)  
  2. {  
  3.     asm volatile(LOCK_PREFIX "addl %1,%0"
  4.              : "+m" (v->counter)  
  5.              : "ir" (i));  
  6. }  
  7. staticinlinevoid atomic_sub(int i, atomic_t *v)  
  8. {  
  9.     asm volatile(LOCK_PREFIX "subl %1,%0"
  10.              : "+m" (v->counter)  
  11.              : "ir" (i));  
  12. }  

atomic_add和atomic_sub屬於讀修改寫操作，實現時需要加lock字首。

[cpp] view plain copy  print?
  1. staticinlineint atomic_sub_and_test(int i, atomic_t *v)  
  2. {  
  3.     unsigned char c;  
  4.     asm volatile(LOCK_PREFIX "subl %2,%0; sete %1"
  5.              : "+m" (v->counter), "=qm" (c)  
  6.              : "ir" (i) : "memory");  
  7.     return c;  
  8. }  

atomic_sub_and_test執行完減操作後檢查結果是否為0。

[cpp] view plain copy  print?
  1. staticinlinevoid atomic_inc(atomic_t *v)  
  2. {  
  3.     asm volatile(LOCK_PREFIX "incl %0"
  4.              : "+m" (v->counter));  
  5. }  
  6. staticinlinevoid atomic_dec(atomic_t *v)  
  7. {  
  8.     asm volatile(LOCK_PREFIX "decl %0"
  9.              : "+m" (v->counter));  
  10. }  

atomic_inc和atomic_dec是遞增遞減操作。

[cpp] view plain copy  print?
  1. staticinlineint atomic_dec_and_test(atomic_t *v)  
  2. {  
  3.     unsigned char c;  
  4.     asm volatile(LOCK_PREFIX "decl %0; sete %1"
  5.              : "+m" (v->counter), "=qm" (c)  
  6.              : : "memory");  
  7.     return c != 0;  
  8. }  

atomic_dec_and_test在遞減後檢查結果是否為0。

[cpp] view plain copy  print?
  1. staticinlineint atomic_inc_and_test(atomic_t *v)  
  2. {  
  3.     unsigned char c;  
  4.     asm volatile(LOCK_PREFIX "incl %0; sete %1"
  5.              : "+m" (v->counter), "=qm" (c)  
  6.              : : "memory");  
  7.     return c != 0;  
  8. }  

atomic_inc_and_test在遞增後檢查結果是否為0。

[cpp] view plain copy  print?
  1. staticinlineint atomic_add_negative(int i, atomic_t *v)  
  2. {  
  3.     unsigned char c;  
  4.     asm volatile(LOCK_PREFIX "addl %2,%0; sets %1"
  5.              : "+m" (v->counter), "=qm" (c)  
  6.              : "ir" (i) : "memory");  
  7.     return c;  
  8. }  

atomic_add_negative在加操作後檢查結果是否為負數。

[cpp] view plain copy  

相關推薦

linux核心部件分析（二）——原子性操作atomic_t +自我分析總結

在任何處理器平臺下，都會有一些原子性操作，供作業系統使用，我們這裡只講x86下面的。 原子操作的概念來自物理學中微粒的概念原子不可再分性，說明原子操作是不會被執行緒排程機制打斷的操作，不會被編譯器自動優化掉，必定執行的操作； 在單處理器情況下，每條

Linux核心驅動學習（二）----根檔案系統的構成 (root filesystem)

1、建立根檔案系統目錄和檔案 1.1建立目錄 1.2建立裝置檔案（命令mknod）；必須建立裝置檔案---consle\null 1.3建立配置檔案---複製已有的/etc目錄下的檔案

Linux核心--網路棧實現分析（二）--資料包的傳遞過程（上）

本文分析基於Linux Kernel 1.2.13作者：閆明注：標題中的”（上）“，”（下）“表示分析過程基於資料包的傳遞方向：”（上）“表示分析是從底層向上分析、”（下）“表示分析是從上向下分析。上一篇博文中我們從巨集觀上分析了Linux核心中網路棧的初始化過程，這裡我們再

linux設備驅動之misc驅動框架源碼分析（二）

linux驅動開發misc設備驅動1、misc_open函數分析 該函數在driver/char/misc.c中，misc.c是驅動框架實現的，這裏面的misc_Open函數是misc驅動框架為應用層提供的一個打開misc設備的一個接口。 1、首先我們要知道在misc.c中的misc_init函數

Linux入侵分析（二）分析SSH登錄日誌

入侵分析 雲安全 SSH日誌 SSH登錄情況分析 1.wtmp日誌 last last -x -F 2.查看在線用戶情況 （1）w 命令用於顯示已經登陸系統的用戶列表，並顯示用戶正在執行的指令。單獨執行w命令會顯示所有的用戶，您也可指定用戶名稱，僅顯示某位用戶的相關信息。 （2）who am i

Generic Netlink核心實現分析（二）：通訊

前一篇博文中分析了Generic Netlink的訊息結構及核心初始化流程，本文中通過一個示例程式來了解Generic Netlink在核心和應用層之間的單播通訊流程。 示例程式：demo_genetlink_kern.c（核心模組）、demo_genetlink_

嵌入式 Linux開發Kernel移植（二）——kernel核心配置和編譯

嵌入式 Linux開發Kernel移植（二）——kernel核心配置和編譯    本文選擇linux 2.6.35.7版本kernel進行實踐。一、linux kernel原始碼目錄分析Kbuild，K

Linux 驅動開發之核心模組開發 （二）—— 核心模組編譯 Makefile 入門

一、模組的編譯  我們在前面核心編譯中驅動移植那塊，講到驅動編譯分為靜態編譯和動態編譯；靜態編譯即為將驅動直接編譯進核心，動態編譯即為將驅動編譯成模組。 而動態編譯又分為兩種： a -- 內部編譯        在核心原始碼目錄內編譯 b -- 外部編譯        在核

Linux程序分析（二） 父子程序與程序組

ps命令一般用來顯示終端資訊和程序資訊，執行命令ps -eo pid,comm,cmd可以輸出所有程序的資訊，e代表所有程序，後面三個引數是需要輸出的資訊。 第一列PID是一個整數，每一個程序都有一個唯一的PID來代表自己的身份，程序也可以根據PID來識別其他

【原創】Linux虛擬化KVM-Qemu分析（二）之ARMv8虛擬化

# 背景 - `Read the fucking source code!` --By 魯迅 - `A picture is worth a thousand words.` --By 高爾基 說明： 1. KVM版本：5.9.1 2. QEMU版本：5.0.0 3. 工具：Source Insight

【原創】Linux PCI驅動框架分析（二）

# 背 景 - `Read the fucking source code!` --By 魯迅 - `A picture is worth a thousand words.` --By 高爾基 說明： 1. Kernel版本：4.14 2. ARM64處理器 3. 使用工具：Source Insight

【雷電】源代碼分析（二）-- 進入遊戲攻擊

engine 場景 aud 初始 cto onf 不變 addchild ems 效果圖： 程序分析： 初始化GameLayer場景觸摸。背景、音樂、UI及定時間器 bool GameLayer::init() { if (!CCLayer::init())

Linux 系統目錄結構（二）

執行文件 icm sel 系統管理員 修改 tmp win 開始 通用 Linux 系統目錄結構 登錄系統後，在當前命令窗口下輸入命令： ls / 你會看到如下圖所示: 樹狀目錄結構： 以下是對這些目錄的解釋： /bin：bin是Binary的縮寫, 這個目錄存

J2SE核心開發實戰（二）——字符串與包裝類

刪除 i++ cnblogs amp 分支語句 核心 最大 用途 else 字符串與包裝類 一、實驗簡單介紹 在本章。我們將學習一些用於處理字符串的API以及包裝類的相關知識。 本章知識點 字符串API 包裝類及其應用 二、認識字符

vlc源碼分析（二） 播放流程

.net ges bmp pre https 學習 ref lock 流媒體 http://www.cnblogs.com/jiayayao/p/6752388.html 　　當點擊播放文件或者輸入要播放的文件後，vlc會執行一系列的流程。 　　首先需要了解視頻以及流媒體處

java代碼實現highchart與數據庫數據結合完整案例分析（二）---折線圖

end idt 。。 客戶端 屬性 hid pla 循環 scrip 作者原創：未經博主允許不許轉載 在上一篇的博客中，展示和分析了如何做一個餅狀圖，有疑問可以參考上一篇博客。 現在分析和展示折線圖的繪制和案例分析， 先展示效果圖： 與餅狀圖不同的是，折線圖展現更多的數據

使用Apriori進行關聯分析（二）

lis 過程 pre alt lock 不一定 根據 返回 req 　　書接上文（使用Apriori進行關聯分析（一）），介紹如何挖掘關聯規則。 發現關聯規則 　　我們的目標是通過頻繁項集挖掘到隱藏的關聯規則，換句話說就是關聯規則。 　　所謂關聯規則，指通過某個元素集推導出

Linux命令匯總（二）

text user 但是 font pda space ech update spa 登錄用戶設置 新創建了一個用戶，用useradd指令，但是發現通過終端無法登陸； echo password | passwd --stdin username 或者 passwd

python的引用計數分析（二）

裏的 %20 賦值 手動 計數 python 作用域 新的 pri python所有對象引用計數被減少1的情況： 一.對象的別名被賦予新的對象; a = 23345455 # 增加了一個引用 b = a # 增加了一個引用 print(sys.getrefcount(

Linux用戶管理（二）Linux系統安裝

linux安裝 1、RedHatLinux安裝前準備硬件要求CPU：Intel、ADM、VIA兼營內存：SDRAM、EDO和DDR，建議容量在128MB以上，最大4GB硬盤：接口類型(IDE、SCSI、USB)、自由空間（最小：500MB、完全安裝：4.5G）網卡：一塊或多塊顯卡：VGAhttp://hard