Question

这是我的c代码

char global_variable = 0;
ISR(){
    PORTA = global_variable;
    toggle_led;//to make sure that the interrupt is triggered
}
int main(){
    while(1){
        _delay_ms(500);
        gobal_variable++;
        PORTB = global_variable;
    }
    return 0;
}

底线是我有一个由main函数修改的全局变量，并由main和ISR读取 - 中断处理程序。
当主要读取全局变量时，我得到预期值，但在ISR中，我得到第一次分配给全局变量的值。
我知道这是一个优化问题，但我不明白是什么让编译器在主要中看到正确的值，在ISR中看到初始值

注意：当我在ISR中修改变量时，我在ISR中正确读取它，但在主要部分我得到了初始值。

Answer 1

在这种情况下，您应该插入一个内存屏障来断言所有写入将在您阅读之前完成。在用户空间中，您应该将此变量声明为 volatile 。

volatile char global_variable = 0;

Answer 2

ISR没有正确的声明。你真的应该习惯使用原型风格的声明。使用C99或C11进行编译，您将收到警告。类似于main：

void ISR(void)

int main(void)

main的签名取决于您的环境，假设您使用的是裸机嵌入式系统，即独立环境。

根据目标，您必须使用特定于编译器的属性将该函数标记为中断处理程序。

说，你遗漏了global_variable volatile。你应该知道，因为你已经添加了标签。

编译器无法知道无论如何都要调用ISR，并且该变量在其控制流之外被修改。因此它可以假定它具有默认值，即0。使用volatile限定符可以确切地告诉它它不能，并且变量实际上是在外部修改的。

请注意，由于所有这些，编译器不得优化对volatile个对象的加入。因此，您应该将对这些对象的访问限制到最小。在main中，最好使用辅助变量进行计数，然后将更新后的值一次写入volatile对象和计数器。这样就可以避免一次读取和一次写入：

volatile unsigned char global_variable;

...

int main(void)
{
    unsigned char counter;
    while ( 1 ) {
        _delay_ms(500);
        gobal_variable = counter++;
        PORTB = counter;
    }
    return 0;
}

请注意，我将类型更改为unsigned char这是至关重要的，因为char可以是有符号或无符号的，有符号整数溢出会在C中调用未定义的行为。无符号溢出是定义为简单换行（即：MAX + 1 == 0）。要使用的更好的数据类型是uint8_t，因为C99（强烈建议）明确声明您正在使用8位变量（char并不能保证这一点。）

注意：根据您在下面的评论，您使用的是AVR MCU。这是单核的，甚至不支持内存障碍。所以绝对没有必要这样做。此外，由于您有一个写入器并且写入是 atomic （即更新了变量的全有或全无），因此也不需要更复杂的同步。

但，如果您增加了计数器的大小，则必须在ISR或main中进行规定，以确保一致地读取值。这是因为AVR是8位机器，因此更新和读取不是原子的。

注意：由于受欢迎的需求，您应检查目标是否实际执行写入原子。对于8位值也是如此。如果您不确定，请检查生成的汇编代码。但是，对于AVR，PIC，MSP430，ARM-Cortex-M（ iff 总线和寄存器支持字节写入），除非使用DMA，否则上述代码是安全的其中一个变量。

由main（）修改并由ISR（）访问的全局变量

2 个答案: