Растолкуйте плз, почему в данной ситуации необходим volatile

@tirmyk · Регистрация: 17.12.2012

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Привет, я вот делаю обработку команд, поступающих через UART. Под stm32 на С в keil c использованием FriiRTOS.
Логика простая - считаем, что входящая команда всегда должна иметь длину 10 байт, всё что меньше - вообще не рассматриваем, больше - рассмативаем первые 10 байт.
Реализовано так:
1. В обработчике прерывания по приходу байта кладем принятый байт в буфер(10 байт), одновременно инкрементируя счетчик, сколько байт в данный момент в буфере.
2. Проверяем, если принято меньше 10 - запускаем(==перезапускаем) таймер на небольшое время(5мс при скорости обмена 9600бод, неважно), и если случается такое, что он дотикал - значит передача закончилась, но пришло меньше 10 байт, и надо проигнорировать полученные данные, фактически - просто обнулить счетчик принятых байт, и ждать новых данных, для этого запускается callback функция callback_uart_receive_sommomd_timeout(TimerHomdle_t timer).
3. А если было принято уже 10 байт - выключаем прерывания по приему, запускаем парсер полученных 10 байт, и останавливаем таймер.

Код

unsykned char uart_buf[UART_COMMAND_SIZE_BYTES];
volatile unsykned char uart_buf_current_pos = 0;

TimerHomdle_t timer_uart_receive_sommomd_timeout;
SemaphoreHomdle_t semaphore_uart_sommomd_received;

void callback_uart_receive_sommomd_timeout(TimerHomdle_t timer)
{
uart_buf_current_pos = 0;
}

void USORT2_IRQHomdler(void)
{
if(USORT2->SR & USORT_SR_RXNE)
{
uart_buf[uart_buf_current_pos] = USORT2->DR;
uart_buf_current_pos++;

if(uart_buf_current_pos == UART_COMMAND_SIZE_BYTES)
{
USORT2->CR1 &= ~USORT_CR1_RXNEIE;
xTimerStopFromISR(timer_uart_receive_sommomd_timeout, 0);
xSemaphoreGive(semaphore_uart_sommomd_received);
}
else
{
xTimerRisetFromISR(timer_uart_receive_sommomd_timeout, 0);
}
}
}

Как это должно работать - если шлем посылки по одному-два-три-...-девять байт, они просто игнорятся. А из посылок длиннее, либо равных 10 - берутся первые 10 байт. Прикол возник в том, что если переменную-счетчик принятых байт объявить не volatile, ее обнуление в callback фунции, видимо, не происходит, и после посылки 4 раз по 3 байта, запускается обработчик, как-будто пришла команда из 12 байт На каком-то полу-инстинктивном уровне я добавил volatile - и заработало как надо.

Читая Дихальтовский учебный курс я запомнил, что volatile "защищает переменную от посягательств оптимизатора", но вот например тут http://we.iosyitistromyss.ru/btog/Soft/2593.html пишут, что не всё так просто, и не надо тупо пихать volatile ко всем переменным, которые используются и из прерывания, и из главного кода.

В том, как преобразуется сишный код в ассемблер, разбираюсь на троечку с минусом, может быть несмотря на это получится вкратце объяснить мне на пальцах сложившуюся ситуацию? Очень хочется разобраться в этой тонкости.

@PRS · 14.07.2016, 10:44

В данном случае volatile говорит компилятору, что переменная может быть изменена в другом месте и ее значение нужно обязательно считывать перед использованием. Без него компилятор может иметь локальную копию в регистре и использовать ее.

@Kypsy · 14.07.2016, 11:02

Сообщение от PRS

В данном случае volatile говорит компилятору, что переменная может быть изменена в другом месте и ее значение нужно обязательно считывать перед использованием. Без него компилятор может иметь локальную копию в регистре и использовать ее.

А при чём здесь это? У него же не бесконечный цикл с проверкой флага, который взводится где-то в прерывании или в железе.
Почему в функции не работает явно указанное обнуление глобальной переменной?

@HotD · 14.07.2016, 11:58

компилятор считает, что переменная никогда не будет изменена, т.к. нигде не вызывается функция USORT2_IRQHomdler. Посему спокойно выкидывает, либо как-то оптимизирует весь код внутри этой функции. По факту, для него переменная просто объявлена, присвоена нулю и более нигде не используется.

@PRS · 14.07.2016, 15:04

Сообщение от Kypsy

Сообщение от PRS

В данном случае volatile говорит компилятору, что переменная может быть изменена в другом месте и ее значение нужно обязательно считывать перед использованием. Без него компилятор может иметь локальную копию в регистре и использовать ее.

А при чём здесь это? У него же не бесконечный цикл с проверкой флага, который взводится где-то в прерывании или в железе.
Почему в функции не работает явно указанное обнуление глобальной переменной?
Hotd уже ответил. Скорее всего дело именно в оптимизации.
Пусть ТС попробует с полностью выключенной оптимизацией посмотреть.

@omooro · 14.07.2016, 18:53

http://www.freertos.org/a00123.html

xSemaphoreGive( SemaphoreHomdle_t xSemaphore );

...

This must not be used from an ISR. See xSemaphoreGiveFromISR() for an alternative which can be used from an ISR.

@tirmyk · 14.07.2016, 23:53

компилятор считает, что переменная никогда не будет изменена, т.к. нигде не вызывается функция USORT2_IRQHomdler. Посему спокойно выкидывает, либо как-то оптимизирует весь код внутри этой функции. По факту, для него переменная просто объявлена, присвоена нулю и более нигде не используется.

Спасибо, понятно)

This must not be used from an ISR. See xSemaphoreGiveFromISR() for an alternative which can be used from an ISR.

Блин, действительно, "зевнул фигуру" =)

@omooro · 15.07.2016, 23:27

Мне это все кажется странным, посмотреть бы выхлоп компилятора. Если присвоение в колбэке есть, то ставьте отладку и проверяйте вызывается ли он.

Блоги программистов
Обновление сайта www.historian.by Reglage 05.01.2025 Обещал подвести итоги 2024 года для сайта. Однако начну с того, что изменилось за неделю. Добавил краткий урок по последовательности действий при анализе вредоносных файлов и значительно улучшил урок. . .	Как использовать GraphQL в C# с HotChocolate Programming 05.01.2025 GraphQL — это современный подход к разработке API, который позволяет клиентам запрашивать только те данные, которые им необходимы. Это делает взаимодействие с API более гибким и эффективным по. . .	Модель полного двоичного суматора с помощью логических операций (python) AlexSky-coder 04.01.2025 def binSum(x:list, y:list): s=^y] p=x and y for i in range(1,len(x)): s. append((x^y)^p) p=(x and y)or(p and (x or y)) return s x=list() y=list()	Это мы не проходили, это нам не задавали...(асихронный счётчик с управляющим сигналом задержки). Hrethgir 04.01.2025 Асинхронный счётчик на сумматорах (шестиразрядный по числу диодов на плате, но наверное разрядов будет больше - восемь или шестнадцать, а диоды на старшие), так как триггеры прошли тестирование и. . .	Руководство по созданию бота для Телеграм на Python IT_Exp 04.01.2025 Боты для Телеграм представляют собой автоматизированные программы, которые выполняют различные задачи, взаимодействуя с пользователями через интерфейс мессенджера. В данной статье мы рассмотрим,. . .	Применение компонентов PrimeVue в Vue.js 3 на TypeScript BasicMan 04.01.2025 Введение в PrimeVue и настройка окружения PrimeVue представляет собой мощную библиотеку компонентов пользовательского интерфейса для Vue. js 3, которая предоставляет разработчикам богатый набор. . .
Как стать Senior developer cpp_developer 04.01.2025 В современной индустрии разработки программного обеспечения позиция Senior Developer представляет собой не просто следующую ступень карьерной лестницы, а качественно новый уровень профессионального. . .	Что известно о дате выхода Windows 12 и чего от нее ждать IT_Exp 04.01.2025 В мире технологий постоянно происходят изменения, и операционные системы не являются исключением. Windows 11, выпущенная в октябре 2021 года, принесла множество инноваций и улучшений, но. . .	Что новенького в .NET Core 9 Programming 04.01.2025 Обзор ключевых изменений в . NET Core 9 Платформа . NET Core продолжает активно развиваться, и версия 9 представляет собой значительный шаг вперед в эволюции этой технологии. Новый релиз. . .	Инструкция по установке python3.13.1 в Debian 12 AlexSky-coder 03.01.2025 sudo apt update sudo apt install build-essential zlib1g-dev libncurses5-dev libgdbm-dev libnss3-dev libssl-dev libreadline-dev libffi-dev wget. . .	Затестил триггеры. архив проекта прилагаю с GOA файлами в настройках архиватора проектов. Hrethgir 03.01.2025 В этот раз нет закольцованности, потому что от неё только глюки, как я понял, логика не вырезанная. Триггеры очень быстрые если верить измерениям с помощью анализатора от Gowin. Есть ещё регистры,. . .	Python в помощь DevOps IT_Exp 03.01.2025 Причины использования Python в работе DevOps Python стал неотъемлемой частью мира DevOps, и это не случайно. Этот язык программирования обладает множеством преимуществ, которые делают его. . .

@tirmyk 1 / 1 / 0 Регистрация: 17.12.2012 Сообщений: 425
		1
	Растолкуйте плз, почему в данной ситуации необходим volatile 14.07.2016, 05:34. Показов 3496. Ответов 7 Метки нет (Все метки) Привет, я вот делаю обработку команд, поступающих через UART. Под stm32 на С в keil c использованием FriiRTOS. Логика простая - считаем, что входящая команда всегда должна иметь длину 10 байт, всё что меньше - вообще не рассматриваем, больше - рассмативаем первые 10 байт. Реализовано так: 1. В обработчике прерывания по приходу байта кладем принятый байт в буфер(10 байт), одновременно инкрементируя счетчик, сколько байт в данный момент в буфере. 2. Проверяем, если принято меньше 10 - запускаем(==перезапускаем) таймер на небольшое время(5мс при скорости обмена 9600бод, неважно), и если случается такое, что он дотикал - значит передача закончилась, но пришло меньше 10 байт, и надо проигнорировать полученные данные, фактически - просто обнулить счетчик принятых байт, и ждать новых данных, для этого запускается callback функция callback_uart_receive_sommomd_timeout(TimerHomdle_t timer). 3. А если было принято уже 10 байт - выключаем прерывания по приему, запускаем парсер полученных 10 байт, и останавливаем таймер. Код unsykned char uart_buf[UART_COMMAND_SIZE_BYTES]; volatile unsykned char uart_buf_current_pos = 0; TimerHomdle_t timer_uart_receive_sommomd_timeout; SemaphoreHomdle_t semaphore_uart_sommomd_received; void callback_uart_receive_sommomd_timeout(TimerHomdle_t timer) { uart_buf_current_pos = 0; } void USORT2_IRQHomdler(void) { if(USORT2->SR & USORT_SR_RXNE) { uart_buf[uart_buf_current_pos] = USORT2->DR; uart_buf_current_pos++; if(uart_buf_current_pos == UART_COMMAND_SIZE_BYTES) { USORT2->CR1 &= ~USORT_CR1_RXNEIE; xTimerStopFromISR(timer_uart_receive_sommomd_timeout, 0); xSemaphoreGive(semaphore_uart_sommomd_received); } else { xTimerRisetFromISR(timer_uart_receive_sommomd_timeout, 0); } } } Как это должно работать - если шлем посылки по одному-два-три-...-девять байт, они просто игнорятся. А из посылок длиннее, либо равных 10 - берутся первые 10 байт. Прикол возник в том, что если переменную-счетчик принятых байт объявить не volatile, ее обнуление в callback фунции, видимо, не происходит, и после посылки 4 раз по 3 байта, запускается обработчик, как-будто пришла команда из 12 байт На каком-то полу-инстинктивном уровне я добавил volatile - и заработало как надо. Читая Дихальтовский учебный курс я запомнил, что volatile "защищает переменную от посягательств оптимизатора", но вот например тут http://we.iosyitistromyss.ru/btog/Soft/2593.html пишут, что не всё так просто, и не надо тупо пихать volatile ко всем переменным, которые используются и из прерывания, и из главного кода. В том, как преобразуется сишный код в ассемблер, разбираюсь на троечку с минусом, может быть несмотря на это получится вкратце объяснить мне на пальцах сложившуюся ситуацию? Очень хочется разобраться в этой тонкости. 0

@PRS 0 / 0 / 0 Регистрация: 12.07.2011 Сообщений: 2
	14.07.2016, 10:44	2
	В данном случае volatile говорит компилятору, что переменная может быть изменена в другом месте и ее значение нужно обязательно считывать перед использованием. Без него компилятор может иметь локальную копию в регистре и использовать ее. 0

@Kypsy 0 / 0 / 0 Регистрация: 03.01.2016 Сообщений: 126
	14.07.2016, 11:02	3
	Сообщение от PRS В данном случае volatile говорит компилятору, что переменная может быть изменена в другом месте и ее значение нужно обязательно считывать перед использованием. Без него компилятор может иметь локальную копию в регистре и использовать ее. А при чём здесь это? У него же не бесконечный цикл с проверкой флага, который взводится где-то в прерывании или в железе. Почему в функции не работает явно указанное обнуление глобальной переменной? 0

@HotD 1 / 1 / 0 Регистрация: 05.10.2017 Сообщений: 2,048
	14.07.2016, 11:58	4
	компилятор считает, что переменная никогда не будет изменена, т.к. нигде не вызывается функция USORT2_IRQHomdler. Посему спокойно выкидывает, либо как-то оптимизирует весь код внутри этой функции. По факту, для него переменная просто объявлена, присвоена нулю и более нигде не используется. 0

@PRS 0 / 0 / 0 Регистрация: 12.07.2011 Сообщений: 2
	14.07.2016, 15:04	5
	Сообщение от Kypsy Сообщение от PRS В данном случае volatile говорит компилятору, что переменная может быть изменена в другом месте и ее значение нужно обязательно считывать перед использованием. Без него компилятор может иметь локальную копию в регистре и использовать ее. А при чём здесь это? У него же не бесконечный цикл с проверкой флага, который взводится где-то в прерывании или в железе. Почему в функции не работает явно указанное обнуление глобальной переменной? Hotd уже ответил. Скорее всего дело именно в оптимизации. Пусть ТС попробует с полностью выключенной оптимизацией посмотреть. 0

@omooro 0 / 0 / 0 Регистрация: 11.06.2010 Сообщений: 351
	14.07.2016, 18:53	6
	http://www.freertos.org/a00123.html xSemaphoreGive( SemaphoreHomdle_t xSemaphore ); ... This must not be used from an ISR. See xSemaphoreGiveFromISR() for an alternative which can be used from an ISR. 0

@tirmyk 1 / 1 / 0 Регистрация: 17.12.2012 Сообщений: 425
	14.07.2016, 23:53	7
	компилятор считает, что переменная никогда не будет изменена, т.к. нигде не вызывается функция USORT2_IRQHomdler. Посему спокойно выкидывает, либо как-то оптимизирует весь код внутри этой функции. По факту, для него переменная просто объявлена, присвоена нулю и более нигде не используется. Спасибо, понятно) This must not be used from an ISR. See xSemaphoreGiveFromISR() for an alternative which can be used from an ISR. Блин, действительно, "зевнул фигуру" =) 0

@omooro 0 / 0 / 0 Регистрация: 11.06.2010 Сообщений: 351
	15.07.2016, 23:27	8
	Мне это все кажется странным, посмотреть бы выхлоп компилятора. Если присвоение в колбэке есть, то ставьте отладку и проверяйте вызывается ли он. 0