c - C 中的 volatile 和变量修改

Question

一个结构体 TsMyStruct 作为一些函数的参数给出:

typedef struct
{
    uint16_t inc1;
    uint16_t inc2;
}TsMyStruct;


void func1(TsMyStruct* myStruct)
{
    myStruct->inc1 += 1;
}

void func2(TsMyStruct* myStruct)
{
    myStruct->inc1 += 2;
    myStruct->inc2 += 3;
}

func1 在非中断上下文中调用，func2 在中断上下文中调用。 func2 的调用堆栈以中断 vector 为起点。 C 编译器不知道可以调用 func2(但代码不被视为“未使用”代码，因为链接器在中断 vector 表内存部分需要它)，因此可以优化一些在 func2 之外读取 myStruct->inc2 的代码，以防止 myStruct->inc2 从 ram 重新加载。对于 C 基本类型是正确的，但是对于 inc2 结构成员或某些数组...是正确的吗？函数参数也是如此吗？

作为一般规则，我可以说“在中断上下文中修改并在其他地方读取的每个内存区域(基本类型？或不是？)都必须声明为 volatile ”？

Answer 1

是的，在中断处理程序内部和外部使用的任何内存都应该是volatile，包括结构和数组，以及作为函数参数传递的指针。假设您的目标是单核设备，则不需要额外的同步。

不过，您必须考虑到 func1 可能在任何地方被中断，如果您不小心，这可能会导致不一致的结果。例如，考虑一下:

void func1(volatile TsMyStruct* myStruct)
{
    myStruct->inc1 += 1;
    if (myStruct->inc1 == 4)
    {
        print(myStruct->inc1); // assume "print" exists
    }
}

void func2(volatile TsMyStruct* myStruct)
{
    myStruct->inc1 += 2;
    myStruct->inc2 += 3;
}

由于中断是异步的，这可能会打印不同于 4 的数字。例如，如果 func1 在检查之后但在 print 调用之前被中断，就会发生这种情况。