有没有办法通过 C 中的操作来确保原子性？答案

【问题标题】：Is there a way to ensure atomicity with an operation in C?有没有办法通过 C 中的操作来确保原子性？
【发布时间】：2010-12-10 21:18:02
【问题描述】：

我希望这个语句（在 if 语句的主体内）是原子的：

if(I2C1STATbits.P || cmd_buffer_ptr >= CMD_BUFFER_SIZE - 1)
    cmd_buff_full = 1; // should be atomic

我的处理器 (dsPIC33F) 支持原子位设置和清除。它还支持对 16 位寄存器和内存位置的原子写入；这些是单周期。我如何确定操作将以原子方式实现 - 有没有办法强制编译器执行此操作？在我的情况下，我相当肯定它会编译为原子的，但我不希望它在将来发生变化，例如，如果我更改一些其他代码并重新组织事物，或者如果我更新编译器。例如，是否有 atomic 关键字？

我正在使用 GCC v3.23 - 更具体地说，是 MPLAB C30，它是 GCC 的一个修改后的闭源版本。我正在研究一个只有中断的微控制器；没有线程的概念。原子性唯一可能的问题是，如果可能的话，可能会在两个周期的写入过程中触发中断。

【问题讨论】：

标签： atomic

【解决方案1】：

根据您希望分配是原子的其他竞争操作，您可以使用sig_atomic_t。严格来说，这只保护它免受信号的影响。在实践中，它还提供了原子性。多层次。

编辑：如果目标是保证存储操作不被编码为两条汇编指令，则必须使用内联汇编——C 不会在这方面做出任何保证。如果目标是防止中断干扰存储操作，另一种方法是在存储之前禁用中断，然后再启用它们。

【讨论】：

我不确定我的微控制器库是否提供此功能。
所以你应该检查它是否有。
我不这么认为。它不支持信号或线程。
那为什么还需要原子操作呢？
@Martin v. Löwis：因为中断可能会中断两条指令之间的代码。

【解决方案2】：

不在 C 语言中，但可能在您的处理器随附的库中存在专有库调用。例如，在 Windows 上，有一个 InterlockedIncrement() 和 InterlockedDecrement()（用于 inc/dec longs），保证在没有锁的情况下是原子的。

【讨论】：

我认为我的微控制器没有。我的变量是 16 位的，所以我认为它是原子的，但我想确定一些优化不会改变这一点。