Растолкуйте плз, почему в данной ситуации необходим volatile

@tirmyk · Регистрация: 17.12.2012

Студворк — 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(Ti merHomdle_t timer).
3. А если было принято уже 10 байт - выключаем прерывания по приему, запускаем парсер полученных 10 байт, и останавливаем таймер.

Code
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
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 Все статьи Все блоги /
SDL3 для Web (WebAssembly): Реализация движения на Box2D v3 - трение и коллизии с повёрнутыми стенами 8Observer8 20.02.2026 Содержание блога Box2D позволяет легко создать главного героя, который не проходит сквозь стены и перемещается с заданным трением о препятствия, которые можно располагать под углом, как верхнее. . .	Конвертировать закладки radiotray-ng в m3u-плейлист damix 19.02.2026 Это можно сделать скриптом для PowerShell. Использование . \СonvertRadiotrayToM3U. ps1 <path_to_bookmarks. json> Рядом с файлом bookmarks. json появится файл bookmarks. m3u с результатом. # Check if. . .	Семь CDC на одном интерфейсе: 5 U[S]ARTов, 1 CAN и 1 SSI Eddy_Em 18.02.2026 Постепенно допиливаю свою "многоинтерфейсную плату". Выглядит вот так: https:/ / www. cyberforum. ru/ blog_attachment. php?attachmentid=11617&stc=1&d=1771445347 Основана на STM32F303RBT6. На борту пять. . .	Камера Toupcam IUA500KMA Eddy_Em 12.02.2026 Т. к. у всяких "хикроботов" слишком уж мелкий пиксель, для подсмотра в ESPriF они вообще плохо годятся: уже 14 величину можно рассмотреть еле-еле лишь на экспозициях под 3 секунды (а то и больше),. . .
И ясному Солнцу zbw 12.02.2026 И ясному Солнцу, и светлой Луне. В мире покоя нет и люди не могут жить в тишине. А жить им немного лет.	«Знание-Сила» zbw 12.02.2026 «Знание-Сила» «Время-Деньги» «Деньги -Пуля»	SDL3 для Web (WebAssembly): Подключение Box2D v3, физика и отрисовка коллайдеров 8Observer8 12.02.2026 Содержание блога Box2D - это библиотека для 2D физики для анимаций и игр. С её помощью можно определять были ли коллизии между конкретными объектами и вызывать обработчики событий столкновения. . . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Загрузка PNG с прозрачным фоном с помощью SDL_LoadPNG (без SDL3_image) 8Observer8 11.02.2026 Содержание блога Библиотека SDL3 содержит встроенные инструменты для базовой работы с изображениями - без использования библиотеки SDL3_image. Пошагово создадим проект для загрузки изображения. . .

@PRS 0 / 0 / 0 Регистрация: 12.07.2011 Сообщений: 2
	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. 0

@HotD 1 / 1 / 0 Регистрация: 05.10.2017 Сообщений: 2,048
	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. 0

@omooro 0 / 0 / 0 Регистрация: 11.06.2010 Сообщений: 351
	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. 0