Linux 设备驱动--- 并发 与 竞态 --- atomic_t --- atomic_dec_and_test --- 原子操作

并发：

多个执行单元同时被执行.

竞态：

并发的执行单元对资源 ( 硬件资源和软件上的全局变量等 ) 的访问导致的竞争状态.

并发的处理：

处理并发的常用技术是加锁或者互斥，即保证在任何时间只有一个执行单元可以操作共享资源.

在 Linux 内核中主要通过 semaphore 机制 (信号量)和spin_lock 机制 (自旋锁)实现.

原子操作：

定义：

原子操作指的是在执行过程中不会被别的代码所中断的操作.

分为 位 和 整型变量 两类原子操作。

atomic_t  ：

1. typedef struct {
2. volatile int counter;
3. } atomic_t;

原子操作函数：

整型原子操作：

1. void atomic_set(atomic_t *v, int i);   //设置原子变量v的值为i
2. atomic_t v = ATOMIC_INIT(0);            //定义原子变量v， 并初始化为0  **************************
3. atomic_read(atomic_t *v);              //获得原子变量的值，返回原子变量的值
4. void atomic_add(int i, atomic_t *v);    //原子变量+i
5. void atomic_sub(int i, atomic_t *v);    //原子变量-i
6. void atomic_inc(atomic_t *v);           //原子变量+1            *******************************
7. void atomic_dec(atomic_t *v);           //原子变量-1

对原子变量执行自增，自减和减操作后 ，测试其是否为0，为 0 则返回 true，否则返回 false ：

1. int atomic_inc_and_test(atomic_t *v);
2. int atomic_dec_and_test(atomic_t *v);              ***********************
3. int atomic_sub_and_test(int i, atomic_t *v);

对原子变量进行加/减，自增/自减操作，并返回新的值：

1. int atomic_add_return(int i, atomic_t *v);
2. int atomic_sub_return(int i, atomic_t *v);
3. int atomic_inc_return(atomic_t *v);
4. int atomic_sub_return(atomic_t *v);

位原子操作：

1. void set_bit(nr, void *addr);    //将addr地址的nr位 置为1
2. void clear_bit(nr, void *addr);  //将addr地址的nr位 清0
3. void change_bit(nr, void *addr);  //对addr地址的nr位 反置
4. int test_bit(nr, void *addr);    //返回addr地址的nr位
5. int test_and_set_bit(nr, void *addr);
6. int test_and_clear_bit(nr, void *addr);
7. int test_and_change_bit(nr, void *addr);
8. 先设值，后返回。

实例 --- 原子操作：

1，定义一原子变量：

在程序开头定义原子变量，初始化为 1 ：

1. static atomic_t canopen = ATOMIC_INIT(1);     //定义原子变量并初始化为1

2，在 open 函数里检测原子变量值：

如果减 一 为 0 ， ！true 为 假 ，if 里面的原子变量加一恢复到  0，

• {

• atomic_inc(&canopen);
• return -EBUSY;
• }

3，在退出时 close 函数 恢复原子变量值：

最后， 在应用程序退出时 close 函数， 自增 恢复原子变量值为 1：

1. atomic_inc(&canopen);

4，应用程序测试：

在应用程序里面打开驱动程序：

1. fd = open("/dev/buttons", O_RDWR);
2. if (fd < 0)
3. {
4. printf("can't open!\n");
5. return -1;
6. }

当有两个应用程序打开同一这个驱动的时候，打印 can't open! .