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.

Новые блоги и статьи
Счётчик на базе сумматоров + регистров и генератора сигналов согласования. Hrethgir 07.01.2025 Создан с целью проверки скорости асинхронной логики: ранее описанного сумматора и предополагаемых fast регистров. Регистры созданы на базе ранее описанного, предполагаемого fast триггера. То-есть. . .	Как перейти с Options API на Composition API в Vue.js BasicMan 06.01.2025 Почему переход на Composition API актуален В мире современной веб-разработки фреймворк Vue. js продолжает эволюционировать, предлагая разработчикам все более совершенные инструменты для создания. . .	Архитектура современных процессоров inter-admin 06.01.2025 Процессор (центральный процессор, ЦП) является основным вычислительным устройством компьютера, которое выполняет обработку данных и управляет работой всех остальных компонентов системы. Архитектура. . .	История создания реляционной модели баз данных, правила Кодда Programming 06.01.2025 Предпосылки создания реляционной модели В конце 1960-х годов компьютерная индустрия столкнулась с серьезными проблемами в области управления данными. Существовавшие на тот момент модели данных -. . .	Полезные поделки на Arduino, которые можно сделать самому raxper 06.01.2025 Arduino как платформа для творчества Arduino представляет собой удивительную платформу для технического творчества, которая открывает безграничные возможности для создания уникальных проектов. Эта. . .	Подборка решений задач на Python IT_Exp 06.01.2025 Целью данной подборки является предоставление возможности ознакомиться с различными задачами и их решениями на Python, что может быть полезно как для начинающих, так и для опытных программистов. . . .
С чего начать программировать микроконтроллеры raxper 06.01.2025 Введение в мир микроконтроллеров Микроконтроллеры стали неотъемлемой частью современного мира, окружая нас повсюду: от простых бытовых приборов до сложных промышленных систем. Эти маленькие. . .	Из чего собрать игровой компьютер inter-admin 06.01.2025 Сборка игрового компьютера требует особого внимания к выбору комплектующих и их совместимости. Правильно собранный игровой ПК не только обеспечивает комфортный геймплей в современных играх, но и. . .	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 сумматора 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 зад 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. . .

@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 3498. 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

Опции темы