在保存和检索机制之间拥抱命令的代码

Question

最近我正在C库中实现STM32F0系列MCU的内部外设。

当我研究 ST 如何利用他们的 HAL 库完成同样的事情时，我进入了这段代码......

  1 /*--------------------- EXTI Mode Configuration ------------------------*/
  2 /* Configure the External Interrupt or event for the current IO */
  3 if((GPIO_Init->Mode & EXTI_MODE) == EXTI_MODE) 
  4 {
  5  /* Enable SYSCFG Clock */
  6  __HAL_RCC_SYSCFG_CLK_ENABLE();

  7  temp = SYSCFG->EXTICR[position >> 2];
  8  CLEAR_BIT(temp, (0x0FU) << (4U * (position & 0x03U)));
  9  SET_BIT(temp, (GPIO_GET_INDEX(GPIOx)) << (4U * (position & 0x03U)));
  10 SYSCFG->EXTICR[position >> 2] = temp;

  11 /* Clear EXTI line configuration */
  12  temp = EXTI->IMR;
  13  CLEAR_BIT(temp, (uint32_t)iocurrent);
  14  if((GPIO_Init->Mode & GPIO_MODE_IT) == GPIO_MODE_IT)
  15  {
  16   SET_BIT(temp, iocurrent); 
  17  }
  18  EXTI->IMR = temp;

我试图理解的是为什么使用7-10和12-18行中的pair命令。 为什么有这些？为什么要存储一些东西然后写入它，然后从内存中检索它丢弃写入的内容？ 与多任务处理和竞争条件有关吗？我不太明白!

Answer 1

这用于速度优化并避免内存映射寄存器中出现不需要的状态。
想象一些内存映射变量 EXT->ABC 的示例。想象一下这样夸张的示例情况:

• 我们有一些硬件内存地址，可以通过内存映射的 EXT->ABC 变量访问
• 我们知道 EXT->ABC 中的位 1 已设置，位 2 已清除
• 我们希望在 EXT->ABC 中清除位 1 并设置位 2 并保持所有其他位不变
• 硬件不允许 EXT->ABC 寄存器中的位 1 和位 2 同时被清除或被设置。此类状态是被禁止的，并且可能会导致未定义的行为(这意味着任何行为，例如软件重置)。
• 读写 EXT->ABC 寄存器非常慢。

如果我们直接操作EXT->ABC变量:

CLEAR_BIT(EXT->ABC, 1); // expands to: EXT->ABC = EXT->ABC & ~1;
SET_BIT(EXT->ABC, 2);   // expands to: EXT->ABC = EXT->ABC | 2;

这将导致两条线之间处于禁止状态，因为位 1 和位 2 将被设置。另外，在这两行中，EXTI->IMR 被访问了 4 次。 为了解决这个问题，我们需要将 EXTI->IMR 寄存器中的值存储在某处，修改所需的位，然后将修改后的值写入 EXTI->IMR 寄存器。所以我们会:

uint32_t temp;
temp = EXT->ABC; // store
CLEAR_BIT(temp, 1);
SET_BIT(temp, 2);
EXT->ABC = temp; // write

我们从内存映射变量中读取一次，修改并使用该值，做我们想做的任何事情。之后，我们向内存映射变量写入一次。这样 EXT->ABC 寄存器仅被触及两次，并且代码被安全地写入，因此不会发生未定义/禁止/不需要的状态。
例如:对于第7-10行:访问SYSCFG->EXTICR[position >> 2U]您需要多个CPU操作(计算 position >> 2U ，乘以 sizeof(SYSCFG->EXTICR) ，添加到 SYSCFG->EXTICR 地址，取消引用)。也许开发人员的意图是更快地执行这些行。或者您需要清除位 0x0F<<(4*(position&0x03)当写信给(GPIO_GET_INDEX(GPIOx))<<(4*position&0x03)时.