valotile 与 cache的关系

xiaojsj

请大家都来讨论下volatile与 cache的关系。

我的理解是：valotile只是告诉编译器不要做优化代码的处理。
如volatile修改的变量，也是cacheable的，那么如下代码：
volatile unsigned char * addp = （volatile unsigned char * ）0xc0007000;
int val1,val2;
val1 = *addp;
val2 = *addp;
假设addp所指向的地址是可以cahe的。
那么第一次给val1付值得时候，是从内存去取值。
而第二次就很可能就直接是从cpu的data cache中去取值吧？

不知道我的理解是否对，请大家来讨论下！

amarant

你说的cache的那一段是正确的，但是跟volatile没有关系。volatile只会影响编译器生成的代码，不会影响CPU对内存的cache刷洗

longddr

我觉得正因为加了volatile，所以编译器应该插入使cache无效的指令，从而导致第二次再去内存中取

unbutun

volatile纯给编译器看的东西，可以对比下加不加的汇编代码

cache不cache在于你所用的内存页是否带有cache或uncache属性，
普通常用内存一般都是cache的，dma外设用的一般不cache，是因为外设操作的时候会有时序问题，需要刷cache

longddr

更正下，volatile跟cache没关系，只是防止编译器优化代码，不能保证第二次不去cache中取代码，如果需要保证cache一致性，需要添加另外的指令

xiaojsj

我做了如下的试验：
源代码：
#include <stdio.h>

int main()
{
   unsigned int *addp = (unsigned int*)0x80000000;
   int val1,val2;
   val1 = *addp;
   val2 = *addp;
   return val1+val2*2;
}
arm-none-linux-gnueabi-gcc -O2 volatile_test.c -o volatile
arm-none-linux-gnueabi-objdump -D volatile > volatile.dmp
cat volatile.dmp：
000083fc <main>:
    83fc:       e3a03102        mov     r3, #-2147483648        ; 0x80000000
    8400:       e5930000        ldr     r0, [r3]---------------------->去到内存，只取了一次值
    8404:       e0800080        add     r0, r0, r0, lsl #1
    8408:       e12fff1e        bx      lr

将以上源代码添加volatile关键字，修改如下：
#include <stdio.h>

int main()
{
   volatile unsigned int *addp = (volatile unsigned int*)0x80000000;
   int val1,val2;
   val1 = *addp;
   val2 = *addp;
   return val1+val2*2;
}
重复执行以上过程，反汇编，然后cat volatile.dmp：

000083fc <main>:
    83fc:       e3a03102        mov     r3, #-2147483648        ; 0x80000000
    8400:       e5932000        ldr     r2, [r3]------------------------->去到内存取第一次值
    8404:       e5930000        ldr     r0, [r3]------------------------->去到内存取第二次值
    8408:       e0820080        add     r0, r2, r0, lsl #1
    840c:       e12fff1e        bx      lr


注意以上的编译过程，都需要加上优化编译开关：-O2

回复 4# unbutun


   

hejianet

回复 1# xiaojsj


    volatile 和cache 没关系
是告诉编译器不要优化的从寄存器取值，每次要从内存取

arm-linux-gcc

volatile和cache没有任何关系

volatile只是告诉gcc，不要优化
比如你连续读取一个地址，gcc可能给你优化为第一次将这个地址的内容读到某个寄存器中，然后后面的读取操作就全部去寄存器中读取了
如果你是读取的设备寄存器来做一个polling，这么优化下来显然逻辑就不对了

cache与否是页表项来控制的，和volatile完全没关系

开关cache只能靠kernel里的代码来做；而volatile是给gcc用的，他不能控制你的cache开关与否

xiaojsj

理解，谢谢。回复 8# arm-linux-gcc