原创 volatile 的作用

2010-2-2 00:44 2290 4 4 分类: MCU/ 嵌入式

volatile 关键字表示字段可能被多个并发执行线程修改。声明为 volatile 的字段不受编译器优化(假定由单个线程访问)的限制。这样可以确保该字段在任何时间呈现的都是最新的值。[从这里可以看出,如果使用了该修饰符,则应该是每次都从内存中读取的,对吧!]?

volatile 修饰符通常用于由多个线程访问而不使用 lock 语句(C# 参考)语句对访问进行序列化的字段。有关在多线程方案中使用 volatile 的示例,请参见如何:创建和终止线程(C# 编程指南)。

volatile 关键字可应用于以下类型:
引用类型。
指针类型(在不安全的上下文中)。
整型,如 sbyte、byte、short、ushort、int、uint、char、float 和 bool。
具有整数基类型的枚举类型。
已知为引用类型的泛型类型参数。
IntPtr 和 UIntPtr。
所涉及的类型必须是类或结构的字段。不能将局部变量声明为 volatile。


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volatile的本意是“易变的”

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中则只能依靠硬件的良好设计了。

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