部分易变变量?

Partially volatile variable?

假设我有一个带有主循环和 1 毫秒中断的微控制器(如果你不知道那是什么,它只是一个中断主循环执行的任务,同时它做了一些事情......这是一个 1 毫秒的中断,因为它每毫秒发生一次)。

我有一个用于在主循环和毫秒中断之间进行通信的变量:

volatile status_t Status;

现在我在主循环中有一段代码更新 Status 变量,它对其进行了大量转换:

cli();    // This temporarily turns off interrupts, so we don't 
          // modify the variable unsafely
Status.UpdateStuff();
Status.UpdateOtherStuff();
//etc.

sei();    // Turn interrupts back on

问题是对 Status 的每个函数调用都会重写 Status......编译器无法在本地内存中缓存 Status 的值。

这个问题的一个可能的解决方案是:

cli();
status_t* localStatus = (status_t*)&Status;
localStatus->UpdateStuff();
localStatus->UpdateOtherStuff();
//etc.

Status = *localStatus;
sei();

真正的问题是:

这是否会达到我希望的效果,或者是否有更好的方法来解决不断刷新变量的问题,而不是让优化器缓存变量?

您的第二个版本可能仍会多次写入微控制器,因为编译器可能没有意识到它可以跨方法调用缓存值(如果方法是内联的,它可能只能确定这一点)。所以我建议制作一个显式的本地副本,而不仅仅是一个本地指针。

cli();
status_t localStatus = Status;
localStatus.UpdateStuff();
localStatus.UpdateOtherStuff();
...
Status = localStatus;
sei();

一个最小化处理器在禁用中断的情况下运行的时间的示例。这仅在 nextStatus 没有其他副作用的情况下有效。如果确实如此,则必须在成功提交 Status 后记录和执行这些内容。

cli();
do {
  auto lastStatus = Status;
  sei ();

  auto nextStatus = lastStatus;
  nextStatus.UpdateStuff();
  nextStatus.UpdateOtherStuff();
  ...

  cli ();
} while (lastStatus != Status);
Status = nextStatus;
sei();