如何防止优化编译器破坏无中断临界区？答案

【问题标题】：How do I prevent an optimizing compiler from disrupting interrupt free critical sections?如何防止优化编译器破坏无中断临界区？
【发布时间】：2012-07-05 23:13:11
【问题描述】：

我有一些禁用和启用中断的 C 宏，以便我可以定义代码的关键部分。我想确保优化器符合操作并且不会移动或删除它们。

#define ARM_INT_KEY_TYPE         unsigned int
#define ARM_INT_LOCK(key_)   ({ \
    asm("MRS %0,cpsr" : "=r" (key_)); \
    asm("MSR cpsr_c,#(0x1F | 0x80 | 0x40)"); \
})
#define ARM_INT_UNLOCK(key_) asm("MSR cpsr_c,%0" : : "r" (key_))

用法如下：

int init_i2c(p_device_i2c dev){

// Interrupts are enabled
doSomething();

ARM_INT_KEY_TYPE key;
ARM_INT_LOCK(key);

// Interrupts are disabled
pMX27_GPIO i2c_clk = (pMX27_GPIO)(GPIO_BASE_ADDR | I2C_CLK_PORT);
pMX27_GPIO i2c_sda = (pMX27_GPIO)(GPIO_BASE_ADDR | I2C_DATA_PORT);

i2c_clk->GIUS   &= ~(1 << I2C_CLK_PIN);         // I2C Signals
i2c_sda->GIUS   &= ~(1 << I2C_DATA_PIN);        // I2C Signals

ARM_INT_UNLOCK(key);
// Interrupts ON again

// Wait for stable
ARM_delay_clocks(5000);

i2c_stop(dev);

代码在优化关闭的情况下按预期工作，但我怀疑优化打开可能会出现问题。

在 asm 语句中添加 volatile 可以解决问题吗？

#define ARM_INT_UNLOCK(key_) asm volatile ("MSR cpsr_c,%0" : : "r" (key_))

【问题讨论】：

怀疑还是发现？ :)
到目前为止只是怀疑。我过去一直被优化的副作用所困扰，所以我要小心
@sarnold 好吧，“将始终工作”和“将在每个星期二使用此特定编译器处理此特定代码”之间存在差异，因此要求提供一些保证行为的文档是一个好主意这样的事情。

标签： c optimization embedded

【解决方案1】：

是的，asm volatile 是编写此宏的正确方法。您可以通过在调试器上单步执行此代码并在程序集级别查看操作顺序来轻松检查行为。或者，您可以直接检查函数的反汇编输出。

这里有一些关于内联 asm 的有用 gcc 文档

http://www.ibiblio.org/gferg/ldp/GCC-Inline-Assembly-HOWTO.html#ss5.4

【讨论】：

【解决方案2】：

你只需要 key 变量的 volatile 属性。

【讨论】：