[討論] volatile在不同環境下的作用

作者: hizuki (ayaka)   2021-06-17 14:07:49
這是之前我在面試的時候遇到的奇怪問題,當時回答的不好,只回答了
「這個是避免編譯器幫你省讀取,但是不保證多輕量行程的同時存取同步」
要我舉例什麼時候有用到,我雖然指出有的時候類似poll()或者loop的時候
會用來保護某些用來存hardware讀上來的flag,但是現代編譯器會很避免這種問題了。
我這些年在linux kernel中是很少看見了,因爲io remap的記憶體位置是non cache的,
非要涉及與cache有關係的,我好像更常用RW barrier。
現在才看到這篇文章,原來在Linux kernel是看不到使用volatile的了
https://lwn.net/Articles/233479/
雖然後來無事入職了,但是我個人對這種很吃編譯環境的題目很感冒,覺得什麼
年代的問題都會拿出來問(這位面試官還問了類似問題),我又不好給出完全否定的
答案,萬一面試官不知道這樣的變更怎麼辦。
我後來查驗了Gstreamer的代碼,除了那些使用asm或者orc的代碼外,好像都沒有
看見在用volatile了。應該現代GCC和CLANG都是可以正確應對這部分問題了。
而對於MCU來講,Keli C或者IAR C這些編譯器倒是會根據volatile作出蠻奇怪的
反映的。很多MCU platform上對registers的存取都是通過一個C variable進行的,
有這樣的行爲倒是一點都不奇怪。而某些使用GCC的可能也會被過度優化,造成
沒有進行改有讀取作業。文章中有特別註明這裏和kernel中的不同:
『But, within the kernel, I/O memory accesses are always done through
accessor functions; accessing I/O memory directly through pointers
is frowned upon and does not work on all architectures.』
個人倒是不清楚DSP用C compiler會不會有這種問題。
作者: TeaEEE (愛不趴 不愛趴)   2021-06-17 17:11:00
volatile用多了效能會很傷嗎?
作者: chuegou (chuegou)   2021-06-17 21:14:00
那atomic呢?
作者: Lipraxde (Lipraxde)   2021-06-18 02:30:00
我覺得文章裡的 accessor function 指的是 readb / writeb這類也要用 pointer 來讀寫的,devm_ioremap_resource (ioremap?) 沒有去讀,應該不算?devm_ioremap_resource 傳回來的是 __iomem*,剛剛找了幾個地方,在用傳回來的 __iomem* 去做讀寫 (dereference) 的時候,都有透過 readb / writeb 之類的 function/ macro。不太清楚你的觀點是?
作者: swhigh (無所事事)   2021-06-26 02:24:00
用到的場景:在MCU裡前景程式要檢查背景中斷更改過的變數值;或是程式碼直接讀取硬體暫存器值。這時 volatile 好用,其他時候都用不到

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