atomic_inc 原子操作

本文介绍了原子操作的基本概念及其在内核中的应用。原子操作确保在执行过程中不会被中断,适用于资源计数等场景。文章详细解释了原子操作API,并举例说明在TCP/IP协议栈中的具体实现。

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atomic_inc(&v)对变量v用锁定总线的单指令进行不可分解的"原子"级增量操作,避免v的值由于中断或多处理器同时操作造成不确定状态。
原子操作
  所谓原子操作,就是该操作绝不会在执行完毕前被任何其他任务或事件打断,也就说,它的最小的执行单位,不可能有比它更小的执行单位,因此这里的原子实际是使用了物理学里的物质微粒的概念。
  原子操作需要硬件的支持,因此是架构相关的,其API和原子类型的定义都定义在内核源码树的include/asm/atomic.h文件中,它们都使用汇编语言实现,因为C语言并不能实现这样的操作。

  原子操作主要用于实现资源计数,很多引用计数(refcnt)就是通过原子操作实现的。原子类型定义如下:      

     typedef struct { volatile int counter; } atomic_t;

  volatile修饰字段告诉gcc不要对该类型的数据做优化处理,对它的访问都是对内存的访问,而不是对寄存器的访问。 
  原子操作API包括: atomic_read(atomic_t * v);
  该函数对原子类型的变量进行原子读操作,它返回原子类型的变量v的值。 
       atomic_set(atomic_t * v, int i);
  该函数设置原子类型的变量v的值为i。 
       void atomic_add(int i, atomic_t *v);
  该函数给原子类型的变量v增加值i。 
        atomic_sub(int i, atomic_t *v);
  该函数从原子类型的变量v中减去i。 
       int atomic_sub_and_test(int i, atomic_t *v);
  该函数从原子类型的变量v中减去i,并判断结果是否为0,如果为0,返回真,否则返回假。 
       void atomic_inc(atomic_t *v);
  该函数对原子类型变量v原子地增加1。 
        void atomic_dec(atomic_t *v);
  该函数对原子类型的变量v原子地减1。
       int atomic_dec_and_test(atomic_t *v);
  该函数对原子类型的变量v原子地减1,并判断结果是否为0,如果为0,返回真,否则返回假。 
        int atomic_inc_and_test(atomic_t *v);
  该函数对原子类型的变量v原子地增加1,并判断结果是否为0,如果为0,返回真,否则返回假。 
        int atomic_add_negative(int i, atomic_t *v);
  该函数对原子类型的变量v原子地增加I,并判断结果是否为负数,如果是,返回真,否则返回假。 
       int atomic_add_return(int i, atomic_t *v);
  该函数对原子类型的变量v原子地增加i,并且返回指向v的指针。 
       int atomic_sub_return(int i, atomic_t *v);
  该函数从原子类型的变量v中减去i,并且返回指向v的指针。 
       int atomic_inc_return(atomic_t * v);
  该函数对原子类型的变量v原子地增加1并且返回指向v的指针。 
        int atomic_dec_return(atomic_t * v);
  该函数对原子类型的变量v原子地减1并且返回指向v的指针。 
  原子操作通常用于实现资源的引用计数,在TCP/IP协议栈的IP碎片处理中,就使用了引用计数,碎片队列结构struct ipq描述了一个IP碎片,字段refcnt就是引用计数器,它的类型为atomic_t,当创建IP碎片时(在函数ip_frag_create中),使用atomic_set函数把它设置为1,当引用该IP碎片时,就使用函数atomic_inc把引用计数加1。 
  当不需要引用该IP碎片时,就使用函数ipq_put来释放该IP碎片,ipq_put使用函数atomic_dec_and_test把引用计数减1并判断引用计数是否为0,如果是就释放IP碎片。函数ipq_kill把IP碎片从ipq队列中删除,并把该删除的IP碎片的引用计数减1(通过使用函数atomic_dec实现)。
<think>好的,我现在需要解决用户提供的编译错误问题。首先,错误信息是“passing argument 1 of 'atomic_inc_not_zero' from incompatible pointer type”,发生在net/netfilter/nf_conntrack_standalone.c的857行,传递的参数是&ct->ct_general.use,而函数期望的参数类型可能不匹配。 首先,我需要理解atomic_inc_not_zero函数的参数类型。通常,Linux内核中的atomic_inc_not_zero函数的参数是atomic_t类型的指针,即atomic_t *。那问题可能出在ct->ct_general.use的类型不是atomic_t,导致传递的指针类型不兼容。 接下来,检查ct->ct_general.use的定义。假设在结构体nf_conn_general中,use字段的类型可能被错误地声明为非atomic_t类型,比如可能是int或者其他类型。例如,如果原本应该是atomic_t use,但被写成了int use,那么&ct->ct_general.use的类型是int*,而函数需要的是atomic_t*,这就会导致类型不匹配的错误。 解决方案应该是将ct->ct_general.use的类型改为atomic_t。需要查看相关结构体的定义,确认use字段的类型。如果结构体中use字段确实不是atomic_t,就需要修改其类型为atomic_t,这样&ct->ct_general.use就变成了atomic_t*,与atomic_inc_not_zero函数的参数类型匹配。 另外,还要检查是否有其他地方使用了这个use字段,确保修改类型后不会引入其他错误。例如,如果之前有直接对use进行加减操作(如use++),这时候需要改为使用atomic_incatomic_dec等原子操作函数,以保证原子性。 总结,错误的原因是传递给atomic_inc_not_zero函数的参数类型不正确,需要将ct->ct_general.use的类型改为atomic_t,并调整相关的操作以使用原子函数。 </think>这个编译错误的原因是传递给`atomic_inc_not_zero`函数的参数类型不匹配。`atomic_inc_not_zero`函数通常需要`atomic_t*`类型的指针作为参数(用于操作原子变量),但代码中传递的`&ct->ct_general.use`的指针类型与`atomic_t*`不兼容(例如`ct->ct_general.use`可能被定义为普通整型`int`而非原子类型`atomic_t`)。 **解决方法**: 检查`ct->ct_general.use`的定义(通常在结构体`nf_conn_general`中),将其类型从普通整型(如`int`)修改为内核原子类型`atomic_t`。例如,若原定义是: ```c struct nf_conn_general { int use; // 错误类型 ... }; ``` 应改为: ```c struct nf_conn_general { atomic_t use; // 正确类型 ... }; ``` 修改后,`&ct->ct_general.use`的类型变为`atomic_t*`,与`atomic_inc_not_zero`的参数类型匹配。
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