Question

我正在制作嵌入式固件，其中ISR中初始化后的所有内容。我有他们之间共享的变量，我想知道在哪些情况下他们需要变化。我从不阻止，等待另一个ISR的改变。

何时可以确定在不使用volatile时读取或写入实际内存？每个ISR一次？

附录：
这适用于ARM Cortex-M0，但这并不是关于ISR的问题，而是关于编译器优化的问题，因此，平台不应该非常重要。

Answer 1

问题完全是可以回答的，答案很简单：

没有volatile你（简单地说）不能假设实际的内存访问将永远发生 - 编译器可以自由地断定结果是完全未使用的（如果它看起来很明显）），或者它们可以安全地缓存在寄存器中，或者不按顺序计算（只要保持可见依赖性）。

您需要volatile来告诉编译器访问的副作用可能对优化程序无法分析的内容很重要，例如中断上下文或不同“线程”的上下文。

实际上volatile是如何对编译器说的“我知道你不知道的事情，所以不要试图在这里聪明”

请注意，volatile 不保证读取 - 修改 - 写入的原子性，或者甚至在数据类型（或其未对齐）需要多步访问的情况下单独读取或写入。在这些情况下，您不仅要冒一个陈旧的价值，而且要冒一个完全错误的价值。

Answer 2

已经提到过，当使用非易失性变量时，实际写入内存/缓存并不是完全可预测的。但是值得一提的是另一个方面，volatile变量可能会被缓存，并且可能需要强制缓存刷新来写入实际内存（取决于是使用直写还是写回策略）。

考虑另一种不缓存volatile变量的情况（放在不可缓存的区域）但是由于存在写缓冲区和总线桥，有时在实际写入发生在预期寄存器时是不可预测的，并且它需要虚拟读取以确保写入实际发生在实际寄存器/存储器中。这对于避免中断清除/屏蔽中的竞争条件特别有用。

尽管编译器不应该对volatile变量有所了解。对于易失性序列点可以自由地进行一些优化（不允许跨序列点进行优化，但允许在序列点之间进行优化）

Answer 3

需要volatile的变量是：

1）在ISR与节目数据或其他线程之间共享数据优选的是这些标志，指示对各种数据结构的块访问。

// main() code;
disable_interrupts();
if (flag == 0) {
  flag = 1;
  enable_interrupts();
  Manipulate_data();
  flag = 0;
} else {
  enable_interrupts();
  Cope_with_data_unavailable();
}

2）内存映射硬件寄存器这＆＃34;记忆＆＃34;由于硬件条件的原因，编译器可以随时更改，并且编译器需要知道它们的值不一定一致。如果没有volatile，那么天真的comapiler只会对fred进行一次采样，从而导致潜在的无限循环。

volatile int *fred = 0x1234; // Hardware reg at address 0x1234;
while (*fred);

我什么时候需要在OSR中使用volatile？

3 个答案: