Question

在主循环中读写的变量是否需要volatile？在ISR中为只读变量？

编辑：在写main时，ISR被禁用。因此，该变量可有效地原子使用。

Answer 1

在主循环中可读写但在ISR中为只读的变量是否需要volatile？

volatile并不是这里的问题，就像确保main循环的写操作没有被分开一样。

main()中的任何更改如果没有受到ISR调用的保护，都可能导致问题，volatile或没有。声明为volatile不会保存该问题的代码。

volatile some_type obj;

void ISR() {
  foo(obj);
}

int main() {
  for (;;) {
    // volatile useful here to prevent the assignment from being optimized away.
    some_type tmp = bar();

    // protect from potential interruption need here.

    // Without protection, ISR(), 
    // doesn't know it is working with a completely written `obj`
    obj = tmp;

    // release from potential interruption
}

volatile双向都有用，main()知道ISR()可能已经更改了obj，main()则没有优化分配。

~~由于ISR()不会更改obj，因此不需要volatile。~~

声明obj atomic可能会有所帮助-但这是另一个问题。

Answer 2

volatile是同步访问的一种不好方法。这是一个优化障碍，但不是更多。

它不是原子的；例如当您的some_type是uint64_t在没有本机64位数据类型的平台上时，可能只有一部分。例如

main()                  irq()

/* initialization */ 
var[0..31]  = 4
var[32..63] = 8

/* modificatoin */ 
var[32..63] = 23
                      /* read */
                      a_hi = var[32..64] = 32
                      a_lo = var[0..31]  = 4
var[0..31] = 42

取决于体系结构，可能需要内存屏障操作。例如。当main和irq在具有专用缓存的不同内核上运行时，irq将永远看不到更新后的值

第一个问题需要锁定，但是锁定操作通常意味着优化障碍，因此volatile是多余的。

同上解决第二个问题，即内存屏障也充当优化屏障。

volatile对于实现对处理器内存的访问很有用（在两次读取之间可能会改变，或者在写入时会产生副作用）。但是通常，它是不需要的并且太昂贵了。

易失的变量，只能在ISR中读取？

2 个答案: