Как добиться, чтобы WinAVR разместил переменную в регистре и не оптимизировал ее?
Т.е. есть маленькая программа, хотелось одну переменную поместить в регистр для ускорения доступа, причем изменение переменной возможно в прерывании. Если бы писал на асме, то просто разместил бы переменную в регистре по своему усмотрению и использовал бы всегда значение этого регистра, однако с WinAVR такой трюк не прошел .

Поясню:
1) Пишу: volatile unsigned char Timer;
Результат: переменная размещена в ОЗУ (@ 0x0078), считывается каждый раз. Все логично.
Дизасм:
if (Timer > max) max = Timer; // внутри цикла

2) Пишу: register unsigned char Timer asm("r15");
Результат: переменная размещена в регистре R15, но считывание оптимизировано. Тоже логично - компилятор "не знает", что она может менятся в прерывании.
Дизасм:
if (Timer > max) max = Timer; // внутри цикла

3) Пишу оба модификатора: volatile register unsigned char Timer asm("r15");
Результат: практически тот же, что и в п.2. Компилятор "частично помнит" что переменная volatile и при копировании использует значение регистра R15, однако при сравнении в цикле все равно использует копию R15 в R19. В результате программа не работает как ожидалось.
Дизасм:
if (Timer > max) max = Timer; // внутри цикла

В результате пришлось использовать вариант 1. Расходы на чтение/запись ОЗУ в принципе небольшие - 1 команда LDS. Однако в цикле уже ощутимо, да и все же хочется иметь возможность "управлять" действиями компилятора.

Посмотрите на опцию gcc -ffixed-reg:

Если в прерывании не используется более ничего, кроме указанной переменной, то прерывание описать как
__attribute__ (naked),
и руками сохранить sreg для корректности.

Переменная оптимизируется в основной программе. При этом становится уже неважно как она меняется в прерывании. Конкретно в моем случае в прерывании как раз все в порядке.

Посмотрел свой код и в нем объявленные переменные по варианту 3 работают как надо. Используются несколько переменных в обработчике прерывания. Делалось это с Вашей целью: недопустить обращения к временным регистрам в прерывании для ускорения работы. В прерывании счетчик, маленький расчет и кое-какие присваивания.

Сообщение отредактировал mdmitry - May 22 2007, 10:23

Я вроде понятно объяснил, но вижу что вы меня не поняли (или я недопонимаю). Повторюсь:
переменная которую я привязываю к регистру R15 в обработчике прерывания изменяется правильно (меняется содержимое R15), однако код основной программы (ака функция main()) обращается с ней не как с volatile переменной - т.е. копирует ее в другой регистр (R19) и оперирует с ним в цикле, несмотря на то, что в любой момент времени R15 может измениться в прерывании.

Посмотрел. Из описания я понял что это средство для фиксации регистров для определенных целей (как например в winavr R1 == перманентный ноль), и недопущение их использования не по назначению. Имхо, это немного не то. По крайней мере ключики -ffixed-reg и -ffixed-reg-r15 не помогли .

Насколько мне не изменяет память, эти ключи являются директивой компилятору не использовать указанные регистры при кодогенерации. Т.е. эти залоченные регистры могут быть использованы пользователем по своему усмотрению (в ассемблерных программах, как правило) безопасно - т.е. без конфликтов с компилятором. Компилятору, ессно, в этом случае остается меньше регистров для реализации кодогенерации. Но в AVR регистров много, можно и поюзать несколько штук для себя без ущерба для качества кодогенерации.

Второй момент - при использовании этих ключей надо и стандартную библиотеку перекомпилировать с этой же опцией. Если этого не сделать, то в случае, если компилятор вызывает функцию из библиотеки, то эта функция, будучи скомпилирована без залочки регистров, может использовать эти регистры и тем самым нарушить целостность работы программы.

Запретите в main во время работы с вашей переменной прерывание,где она может быть изменена.

Я даже не знаю что ответить
Давайте в третий раз попробую. Переменную я помечаю модификатором volatile потому что ее значение может измениться в обработчике прерываний, и программа должна это видеть. Для этого компилятору запрещено оптимизировать volatile переменные и положенно при любом обращении к переменной считывать заново ее значение. Проблема в том, что компилятор генерирует такой код, где в некоторых местах основной программы используется копия значения переменной, что неприемлемо и нарушает алгоритм работы программы.
Более того, мне непонятно зачем он это вообще делает, если оптимизацией тут даже и не пахнет: копирует один регистр в другой и использует копию теми же командами работы с регистрами.

{
volatile register unsigned char eol_trans_uart asm ("r15");
if (PORTC & BIT (MODBUS_ENABLE_TRANS_BIT))
return;
/* ... */

}
avr-gcc --std=gnu99 -c -g -Os -ffixed-r15 -Wall -D_DEBUG -Wstrict-prototypes -mmcu=atmega8 main.c -o main.o
io.h: In function `main':
io.h:21: warning: volatile register variables don't work as you might wish

Может об этом и предупреждение ?

Очень похоже что именно об этом. Странно что у меня Build succeeded with 0 Warnings... (WinAVR 20070122).

Скорее всего причина в том что нет ключа "-Wall" в коммандной строке компилятора.

Анатолий.

Есть.

Попробуй к нему добавить ключ -Wextra

Почитайте про volatile <<global>> register здесь:
http://gcc.gnu.org/ml/gcc-patches/2005-11/msg00628.html

Вывод что volatile <<global>> register в GCC не работает. Почему у вас нет варинга не знаю.

Анатолий.