test_and_set_bit 是 Linux 内核中一个经典的原子操作函数，作用是将指定位置 1，并返回该位的旧值。不同架构有不同的实现方式

int test_and_set_bit(int nr, volatile unsigned long *addr);

• nr：要设置的位编号（从 0 开始）
• addr：位图起始地址，本质是一个unsigned long类型数组的起始地址
• 返回值：该位设置前的旧值（0 表示原来未设置，非 0 表示原来已设置）

通用 C 实现（基于自旋锁）

在不支持硬件原子位操作的架构上，通过锁来保证原子性：

1static inline int test_and_set_bit(int nr, volatile unsigned long *addr)
2{
3    unsigned long mask = BIT_MASK(nr);
4    unsigned long *p = ((unsigned long *)addr) + BIT_WORD(nr);
5    unsigned long old;
6    unsigned long flags;
7
8    _atomic_spin_lock_irqsave(p, flags);
9    old = *p;           // 读取旧值
10    *p = old | mask;    // 设置目标位
11    _atomic_spin_unlock_irqrestore(p, flags);
12
13    return (old & mask) != 0;
14}

addr数组的元素是unsigned long，所以mask需要计算一个unsigned long长度内的mask

p= ((unsigned long *)addr) + BIT_WORD(nr)这一步得到的是addr数组中第(BIT_WORD(nr))个元素的首地址；

其中辅助宏定义为：

1#define BIT_MASK(nr)  (UL(1) << ((nr) % BITS_PER_LONG))
2#define BIT_WORD(nr)  ((nr) / BITS_PER_LONG)

• BIT_MASK(nr)：生成只包含目标位的掩码，因为bitmap数组的每个元素是unsigned long，所以求余的除数是unsigned long的长度。
• BIT_WORD(nr)：计算 nr 位于 addr 数组的第几个 unsigned long 元素中，之所以要这样计算，是因为p和addr都是unsigned long类型的指针，指针的加法是偏移n * sizeof(指针指向的类型)，所以上述操作就是把nr转换成bitmap数组里的一个元素里进行操作