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volatile 每次存取原始内存地址

volatile 每次存取原始内存地址

作者: zengfan | 来源:发表于2017-08-07 13:38 被阅读0次

    内存访问速度远不及CPU处理速度,所以编译器优化:将内存变量缓存到寄存器,但是在某些嵌入式场景中优化会出问题:

    下面是使用volatile变量的几个场景:

    中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile;

    例如:

    static int i=0;
    int main(void)
    {
         ...
         while (1){
    if (i) dosomething();
    }
    }
    /* Interrupt service routine. */
    void ISR_2(void)
    {
          i=1;
    }
    

    程序的本意是希望ISR_2中断产生时,在main函数中调用dosomething函数,但是,由于编译器判断在main函数里面没有修改过i,因此可能只执行一次对从i到某寄存器的读操作,然后每次if判断都只使用这个寄存器里面的“i副本”,导致dosomething永远也不会被调用。如果将变量加上volatile修饰,则编译器保证对此变量的读写操作都不会被优化(肯定执行)。此例中i也应该如此说明。

    多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile

    类似上文中中断服务程序

    存储器映射的硬件寄存器通常也要加voliate,因为每次对它的读写都可能有不同意义。

    例如:
    假设要对一个设备进行初始化,此设备的某一个寄存器为0xff800000。

    int  *output = (unsigned  int *)0xff800000;//定义一个IO端口;
    int   init(void)
    {
          int i;
          for(i=0;i< 10;i++){
             *output = i;
    }
    }
    

    经过编译器优化后,编译器认为前面循环半天都是废话,对最后的结果毫无影响,因为最终只是将output这个指针赋值为9,所以编译器最后给你编译编译的代码结果相当于:

    int  init(void)
    {
          *output = 9;
    }
    

    如果你对此外部设备进行初始化的过程是必须是像上面代码一样顺序的对其赋值,显然优化过程并不能达到目的。反之如果你不是对此端口反复写操作,而是反复读操作,其结果是一样的,编译器在优化后,也许你的代码对此地址的读操作只做了一次。然而从代码角度看是没有任何问题的。这时候就该使用volatile通知编译器这个变量是一个不稳定的,在遇到此变量时候不要优化。
    例如:

    volatile  int *output=(volatile unsigned int *)0xff800000;//定义一个I/O端口
    

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