读文章之前 可以先看一下《程序员的自我修养 》第28页 过度优化。
volatile 提醒编译器它后面所定义的变量随时都有可能改变,因此编译后的程序每次需要存储或读取这个变量的时候,都会直接从变量地址中读取数据。如果没有 volatile关键字,则编译器可能优化读取和存储,可能暂时使用寄存器中的值,如果这个变量由别的程序更新了的话,将出现不一致的现象。下面举例说明。在DSP开发中,经常需要等待某个事件的触发,所以经常会写出这样的程序:
short flag;
void test()
{
do1();
while(flag==0);
do2();
} 这段程序等待内存变量flag的值变为1(怀疑此处是0,有点疑问,)之后才运行do2()。变量flag的值由别的程序更改,这个程序可能是某个硬件中断服务程序。例如:如果某个按钮按下的话,就会对DSP产生中断,在按键中断程序中修改flag为1,这样上面的程序就能够得以继续运行。但是,编译器并不知道flag的值会被别的程序修改,因此在它进行优化的时候,可能会把flag的值先读入某个寄存器,然后等待那个寄存器变为1。如果不幸进行了这样的优化,那么while循环就变成了死循环,因为寄存器的内容不可能被中断服务程序修改。为了让程序每次都读取真正flag变量的值,就需要定义为如下形式:
volatile short flag;
需要注意的是,没有volatile也可能能正常运行,但是可能修改了编译器的优化级别之后就又不能正常运行了。因此经常会出现debug版本正常,但是release版本却不能正常的问题。所以为了安全起见,只要是等待别的程序修改某个变量的话,就加上volatile关键字。
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) do_something();
}
}
/* 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do_something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do_something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。
volatile 的含义
volatile总是与优化有关,编译器有一种技术叫做数据流分析,分析程序中的变量在哪里赋值、在哪里使用、在哪里失效,分析结果可以用于常量合并,常量传播等优化,进一步可以死代码消除。但有时这些优化不是程序所需要的,这时可以用volatile关键字禁止做这些优化,volatile的字面含义是易变的,它有下面的作用:
1 不会在两个操作之间把volatile变量缓存在寄存器中。在多任务、中断、甚至setjmp环境下,变量可能被其他的程序改变,编译器自己无法知道,volatile就是告诉编译器这种情况。
2 不做常量合并、常量传播等优化,所以像下面的代码:
volatile int i = 1;
if (i > 0) ...
if的条件不会当作无条件真。
3 对volatile变量的读写不会被优化掉。如果你对一个变量赋值但后面没用到,编译器常常可以省略那个赋值操作,然而对Memory Mapped IO的处理是不能这样优化的。
前面有人说volatile可以保证对内存操作的原子性,这种说法不大准确,其一,x86需要LOCK前缀才能在SMP下保证原子性,其二,RISC根本不能对内存直接运算,要保证原子性得用别的方法,如atomic_inc。
对于jiffies,它已经声明为volatile变量,我认为直接用jiffies++就可以了,没必要用那种复杂的形式,因为那样也不能保证原子性。
你可能不知道在Pentium及后续CPU中,下面两组指令
inc jiffies
;;
mov jiffies, %eax
inc %eax
mov %eax, jiffies
作用相同,但一条指令反而不如三条指令快。
嵌入式 系统开发过程中遇到的—— volatile 对于不同的计算机体系结构,设备可能是端口映射,也可能是内存映射的 。如果系统结构支持独立的 I/O 地址空间,并且是端口映射,就必须使用汇编语言完成实际对设备的控制,因为 C 语言并没有提供真正的 “ 端口 ” 的概念。 如果是内存映射,...
最近公司要做一个企业微信的小程序,方便企业内的成员来登录,以便一些公司内的业务,只限于公司内的成员来操作,因为有微信小程序的开发经验,所以先当作微信小程序来开发了!首先来讲一下这个企业微信小程序与微信小程序登录的不同,下面是微信小程序登录的流程:小程序内需要调用wx.login(),获取临时登录凭证code,并回传到开发者服务器,然后...
sys.argv[]说白了就是一个从程序外部获取参数的桥梁,这个“外部”很关键,因为我们从外部取得的参数可以是多个,所以获得的是一个列表(list),也就是说sys.argv其实可以看作是一个列表,所以才能用[]提取其中的元素。其第一个元素是程序本身,随后才依次是外部给予的参数。下面我们通过一个极简单的test.py程序的运行结果来说...
标题:创意虾-程序纹理Blender大师班 信息: 什么是程序纹理? 程序纹理将简单的数学转换为无限的真实感着色器,具有无限的多样性和分辨率。 超越看起来像一团像素特写的图像纹理,运用程序纹理的力量,清晰的细节和没有重复的模式。 你是不是在玩节点滑块,得到了一些有趣的结果,但不确定引擎盖下到底发生了什么?掌握了节...
gprof用于分析函数调用耗时,可用gprof分析最耗时的函数,以便优化程序。 gcc链接时也一定要加-pg参数,以使程序运行结束后生成gmon.out文件,供gprof分析。 gprof默认不支持多线程程序,默认不支持共享库程序。 gcc 编译程序时添加编译选项-pg 运行程序,程序退出时生成 gmon.outgprof ./...
一.虚拟机、linux简介 简单介绍一下虚拟机还有就是各种操作系统,比如centos,Ubuntu 操作系统:linux(centos、Ubuntu、redhat),Android,Windows(xp、win8、win10) 进程,多个程序,分时技术,并行技术 一次打开多个程序,我们在只有一个cpu,如何让这些程序进...
多线程编程 mind-Mapping保存有一下导图的xmind文件,可直接获取 互斥变量 互斥对象 ptrhead相关接口 条件变量 future异步访问类 async类 promise类 package_task类...
我们在实际开发的过程中,可能需要某些类的成员变量并不是针对每一个对象的,而是针对每一个类而言的,比如在银行中有一个利率数据,我们希望的是,当一个利率改变的时候,所有的对象都能够看到这个改变的数据,并利用它,而不是每一个对象都有一个利率成员变量。这个时候就设计到了静态成员变量。 一. 内存那些事 静态成员变量是存放在静态...
volatile提醒编译器它后面所定义的变量随时都有可能改变,因此编译后的程序每次需要存储或读取这个变量的时候,都会直接从变量地址中读取数据。如果没有volatile关键字,则编译器可能优化读取和存储,可能暂时使用寄存器中的值,如果这个变量由别的程序更新了的话,将出现不一致的现象。下面举例说明。在DSP开发中,经常需要等待某个事件的触...
引子 阅读以下代码,并尝试分析 代码解析 在主线程中,线程Id为1,为线程变量赋值 变量==d6ff开启一个新的task,此时线程Id为4,变量==d6ff,并调用Task1开启一个同步Task3,线程Id为1。变量==d6ff,修改值==f598此时第二步启动的Task1运行,线程Id为4,变量==d6ff,修改值=...
操作系统基础 操作系统是协调、控制、管理计算机硬件资源与软件资源的控制程序 为什么要用操作系统? 1.操作系统可以把复杂的操作简化给用户使用或者应用程序 2.可以让应用程序对计算机硬件竞争变的有序 一套完整的计算机分为:操作系统、应用程序、计算机硬件 编程语言的分类 机械语言:使用二进制让计算机工作 优点:运行...