volatile всё-таки нужен или нет?, всё работает, но страшно Опции

[sigmaN]

Имеется программный ШИМ:

Код

typedef struct
{
    uint8_t    counter;
    uint8_t    top;
    uint8_t    compare_val;
    uint8_t    pin;
    uint8_t    enabled;
    volatile uint8_t    *port;        
} pwm_channel;

static pwm_channel    channels[PWM_MAXCHANNELS];


ISR(TIMER1_COMPA_vect)
{
    uint8_t    i;
    
    for ( i = 0; i < chnls_cnt; i++ )
    {        
        if ( ! channels[i].enabled )
            continue;
        
        channels[i].counter++;
        if ( channels[i].counter == channels[i].compare_val )
        {
            *channels[i].port |= 1 << channels[i].pin;        
        }
        else
        {    
            if ( channels[i].counter >= channels[i].top )
            {
                channels[i].counter = 0;
                *channels[i].port &= ~(1 << channels[i].pin);                                
            }    
        }                        
    }    
}

При этом channels[i].enabled, channels[i].top и channels[i].compare_val меняются посредством вызова функции spwm_configchannel(), нужно ли делать их volatile и почему всё работает и без этого?
Верно ли утверждение, что все глобальные переменные, доступ к которым осуществляется как в прерывании, так и в основном цикле нужно обязательно объявлять с volatile?
Я в принципе так всегда и делал, но вот тут вдруг всё работает даже с -O3

P.S. скурил Nine ways to break your systems code using volatile.. страшно. Щас ещё баръеры памяти расставлять побегу )

[Сергей Борщ]

Верно ли утверждение, что все глобальные переменные, доступ к которым осуществляется как в прерывании, так и в основном цикле нужно обязательно объявлять с volatile?

Да, верно.

volatile должны быть объявлены глобальные переменные, которые и _изменяются_ в прерывании, и используются вне прерывания.
channels[i].enabled, channels[i].top и channels[i].compare_val в прерывании не изменяются, и им volatile'ность не требуется.

А вот это неверно. Если оставить их без volatile, то компилятор может в основном цикле просто закешировать их значение в регистрах и никогда не складывать в память. А может вообще выкинуть все операции с этими переменными, ибо в основном цикле есть только запись в эти переменные, но нет чтения. Следовательно, результат этой записи никому не нужен и считать его тоже не нужно.

но вот тут вдруг всё работает даже с -O3

Если хотите после обновления компилятора или изменения какой-нибудь галочки в его настройках или изменения исходника долго и с удовольствием искать, почему же все вдруг перестало работать - оставьте так. Если же будете добавлять volatile, то в местах, где есть несколько доступов к одной переменной вроде вот этого:

CODE

        channels[i].counter++;
        if ( channels[i].counter == channels[i].compare_val )

используйте временную не-volatile переменную:

CODE

        uint8_t counter_cache = channels[i].counter++;
        if ( counter_cache == channels[i].compare_val )

[xemul]

А вот это неверно. Если оставить их без volatile, то компилятор может в основном цикле просто закешировать их значение в регистрах и никогда не складывать в память. А может вообще выкинуть все операции с этими переменными, ибо в основном цикле есть только запись в эти переменные, но нет чтения. Следовательно, результат этой записи никому не нужен и считать его тоже не нужно.

Тогда необходимо объявлять volatile любую переменную, которая в одной единице компиляции только читается, а в другой - только пишется.