原创 volatile的相关用法

2007-9-4 22:11 2611 4 4 分类: MCU/ 嵌入式


volatile的本意是一般有两种说法--1.“暂态的2.“易变的



volatile关键字是一种类型修饰符,用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改,比如操作系统、硬件或者其它线程等。遇到这个关键字声明的变量,编译器对访问该变量的代码就不再进行优化,从而可以提供对特殊地址的稳定访问。当要求使用volatile 声明的变量的值的时候,系统总是重新从它所在的内存读取数据,即使它前面的指令刚刚从该处读取过数据。而且读取的数据立刻被保存。





声明方式为  volatile
declaration



备注:

系统总是在 volatile 对象被请求的那一刻读取其当前值,即使上一条指令从同一对象请求值。而且,该对象的值在赋值时立即写入。volatile 修饰符通常用于由多个线程访问而不使用 lock 语句来序列化访问的字段。使用 volatile 修饰符能够确保一个线程检索由另一线程写入的最新值。







注意,在vc6中,一般调试模式没有进行代码优化,所以这个关键字的作用看不出来。




由于访问寄存器的速度要快过RAM,所以编译器一般都会作减少存取外部RAM的优化。比如: 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当中调用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。



一般说来,volatile用在如下的几个地方:

1
、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile

2
、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile

3
、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明,因为每次对它的读写都可能由不同意义;  





另外,以上这几种情况经常还要同时考虑数据的完整性(相互关联的几个标志读了一半被打断了重写),在1中可以通过关中断来实现,2中可以禁止任务调度,3中则只能依*硬件的良好设计了。





使用volatile的一些问题:

1.
因为volatile抑制了优化,因而应尽量减少对它的引用操作,最好只对它进行简单的读写赋值,如:



volatile char *pcWr_g;

...

while (...)

    *pcWr_g++=UDR;

...



考虑改写成:



char *pcTemp;

...

pcTemp=pcWr_g;

while (...)

    *pcTemp++=UDR;

pcWr_g=pcTemp;

...



(其实即便pcWr_g是普通的全局变量,一般而言也是改写后的效率高些,可以在循环中只针对寄存器操作)



2.
优化还会清除死代码、执行代码合并等,因而某些C语句可能找不到直接对应的汇编代码,这应该只会给调试设置断点有影响,不影响运行结果。



3.
类似

for (i=0; i<10000; i++)

    j=0;

之类的延时,如果不把j或者i说明成volatile,编译器都会当成无用代码把优化掉

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