嵌入式violate修饰符

转载自百度百科,只是想记录下知识点。

1)violate关键字

就像大家更熟悉的const一样,volatile是一个类型修饰符(type specifier)。它是被设计用来修饰被不同线程访问和修改的变量。如果不加入volatile,基本上会导致这样的结果:要么无法编写多线程程序,要么编译器失去大量优化的机会。

volatile的作用是: 作为指令关键字,确保本条指令不会因编译器的优化而省略,且要求每次都小心地重新读取这个变量的值,而不是使用保存在寄存器里的备份。

volatile变量的几个例子:

1). 并行设备的硬件寄存器(如:状态寄存器) 2). 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(Non-automatic variables) 3). 多线程应用中被几个任务共享的变量 这是区分C程序员和 嵌入式系统 程序员的最基本的问题:嵌入式系统程序员经常同硬件、中断、RTOS等等打交道,所有这些都要求使用volatile变量。不懂得volatile内容将会带来灾难。
假设被面试者正确地回答了这是问题(嗯,怀疑是否会是这样),我将稍微深究一下,看一下这家伙是不是真正懂得volatile完全的重要性。 1). 一个参数既可以是const还可以是volatile吗?解释为什么。 2). 一个指针可以是volatile 吗?解释为什么。 3). 下面的函数被用来计算某个整数的平方,它能实现预期设计目标吗?如果不能,试回答存在什么问题:
1 2 3 4 int   square( volatile   int   *ptr) {      return   ((*ptr) * (*ptr)); }
下面是答案: 1). 是的。一个例子是 只读的 状态寄存器 。它是volatile因为它可能被意想不到地改变。它是const因为程序不应该试图去修改它。 2). 是的。尽管这并不很常见。一个例子是当一个中断服务子程序修改一个指向一个buffer的 指针 时。 3). 这段代码是个恶作剧。这段代码的目的是用来返指针*ptr指向值的平方,但是,由于*ptr指向一个volatile型参数, 编译器 将产生类似下面的代码: ?
1 2 3 4 5 6 7 int   square( volatile   int * &ptr) //这里参数应该申明为引用,不然函数体里只会使用副本,外部没法更改 {      int   a,b;      a = *ptr;      b = *ptr;      return   a*b; }
由于*ptr的值可能在两次取值语句之间发生改变,因此a和b可能是不同的。结果,这段代码可能返回的不是你所期望的平方值!正确的代码如下:

long   square( volatile   int *ptr) {      int   a;      a = *ptr;      return   a*a; }
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。 使用该关键字的例子如下:
1 volatile   int   vint;
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。 例如:
1 2 3 volatile   int   i=10; int   a=i; //...
//其他代码,并未明确告诉 编译器 ,对i进行过操作
1 int   b=i;
volatile 指出 i是随时可能发生变化的,每次使用它的时候必须从i的地址中读取,因而编译器生成的汇编代码会重新从i的地址读取数据放在b中。而优化做法是,由于编译器发现两次从i读数据的代码之间的代码没有对i进行过操作,它会自动把上次读的数据放在b中。而不是重新从i里面读。这样一来,如果i是一个 寄存器变量 或者表示一个端口数据就容易出错,所以说volatile可以保证对特殊地址的稳定访问。


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