如何指示avr-gcc优化volatile变量？

Question

中断服务处理程序的代码：

volatile unsigned char x = 0;
void interruptHandler() __attribute__ ((signal));
void interruptHandler() {
    f();
    g();
}

呼叫：

void f() { x ++; } // could be more complex, could also be in a different file
void g() { x ++; } // as `f()`, this is just a very simple example

因为x是一个易变量变量，所以每次使用它都会被读取和写入。中断处理程序的主体编译为（avr-gcc -g -c -Wa,-alh -mmcu=atmega328p -Ofast file.c）：

lds r24,x
subi r24,lo8(-(1))
sts x,r24
lds r24,x
subi r24,lo8(-(1))
sts x,r24

现在我可以手动内联函数并使用临时变量：

unsigned char y = x;
y ++;
y ++;
x = y;

或者我可以写：

x += 2;

两个示例都编译得更有效：

lds r24,x
subi r24,lo8(-(2))
sts x,r24

是否可以告诉avr-gcc优化对interruptHandler内部易变变量的访问，即自动进行手动优化？

毕竟，当interruptHandler正在运行时，全局中断被禁用，x无法更改。我不想手动优化代码，因此可能会创建重复的代码（如果在其他地方需要f()和g()）并引入错误。

Answer 1

  

是否可以告诉avr-gcc优化对interruptHandler内部的volatile变量的访问，即自动进行手动优化？

不，这在C语言中是不可能的。

  

毕竟，当interruptHandler正在运行时，全局中断被禁用

编译器不知道这一点 - 你可以简单地将sei放入处理程序中以重新打开它们。

另请注意，硬件寄存器也被声明为volatile。其中一些 - 如UART数据寄存器 - 即使在读取时也会产生副作用。编译器不得删除任何读取或写入。

Answer 2

如果您声明变量是易失性的，则对它的所有访问都是易失性的-编译器将按照源代码的说明准确地读写该变量，而无需组合它们或进行类似的优化。

因此，如果您要组合优化，则声明变量时不要使用“ volatile”-那么您将在中断代码中获得所需的内容。

然后从中断代码之外，您可以使用以下宏来强制进行易失性访问：

#define volatileAccess(v) *((volatile typeof((v)) *) &(v))

在中断代码外使用“ volatileAccess（x）”而不是“ x”。

别忘了“挥发”并不意味着“原子”！