Linux内核API atomic_cmpxchg

函数atomic_cmpxchg()的功能是首先将old与v所在的内存中的值相比较,如果相等,则将new存到v所表示的地址单元中,如果不相等,则该地址单元中的值不改变。

atomic_cmpxchg文件包含

#include <asm/atomic.h>

atomic_cmpxchg函数定义

在内核源码中的位置:linux-3.19.3/arch/x86/include/asm/atomic.h

函数定义格式:

static inline int atomic_cmpxchg(atomic_t * v, int old, int new)

atomic_cmpxchg输入参数说明

  • v:原子类型变量,该参数一般传递一个指针。关于原子类型atomic_t的定义参考极客笔记网atomic_set()函数的分析。
  • old:旧值,用来与v所在的内存中的值相比较。
  • new:新值,old与v的值相等,则v所在的内存地址单元的内容将用new来更新。

atomic_cmpxchg返回参数说明

  • 函数atomic_cmpxchg()返回一个整型值,该值是v所在的内存地址单元的原始内容。

atomic_cmpxchg实例解析

编写测试文件:atomic_cmpxchg.c

头文件及全局变量声明如下:

#include <linux/types.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
MODULE_LICENSE("GPL");
static int __init atomic_cmpxchg_init(void);
static void __exit atomic_cmpxchg_exit(void);

atomic_t my_atomic ;

模块初始化函数:

int __init atomic_cmpxchg_init(void)
{
    int ret, old, new;
    atomic_set( &my_atomic, 4 );
    old = 3;
    new = 2;
    ret = atomic_cmpxchg( &my_atomic, old, new );  //比较并替换
    printk("first atomic_cmpxchg, my_atomic.counter = %d\n", atomic_read( &my_atomic));
    printk("return ret = %d\n", ret);

    old = 4;
    new = 2;
    ret = atomic_cmpxchg( &my_atomic, old, new );
    printk("second atomic_cmpxchg, my_atomic.counter = %d\n", atomic_read( &my_atomic));
    printk("return ret = %d\n", ret);
    return 0;
}

模块退出函数:

void __exit atomic_cmpxchg_exit(void)
{
    printk("exit! \n");
}

模块初始化及退出函数调用:

module_init(atomic_cmpxchg_init);
module_exit(atomic_cmpxchg_exit);

实例运行结果及分析:

首先编译模块,执行命令insmod atomic_cmpxchg.ko插入模块,然后执行命令dmesg -c,会出现如图所示的结果。

Linux内核API atomic_cmpxchg

结果分析:

测试程序中调用了函数atomic_set()和函数atomic_read(),关于其功能参考极客笔记网关于它们的分析。

  • 首先定义一个原子类型my_atomic,调用函数atomic_set()将其值设置为4。
  • 第一次测试时令old = 3, new = 2,然后调用函数atomic_cmpxchg()。由于my_atomic的值4与old不相等,则my_atomic的值将不会用new来更新,其值仍为4,该函数返回my_atomic的初始值4。
  • 第二次测试时令old = 4, new = 2,然后调用函数atomic_cmpxchg()。由于my_atomic的值4与old相等,则my_atomic的值将用new来更新,其值变为2,该函数仍将返回my_atomic的初始值4。
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