今天在看S3C2440開發(fā)板的初始化代碼時(shí)，對(duì)#define A (* (volatile unsigned long *) 0x48000000這種形式的定義方式有困惑，于是求助GOOGLE大神,在網(wǎng)上搜到了一些文章，覺得以下三篇文章對(duì)理解這個(gè)有些作用：

文章一：
??? 對(duì)于不同的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，設(shè)備可能是端口映射，也可能是內(nèi)存映射的。如果系統(tǒng)結(jié)構(gòu)支持獨(dú)立的IO地址空間，并且是端口映射，就必須使用匯編語言完成實(shí)際對(duì)設(shè)備的控制，因?yàn)镃語言并沒有提供真正的“端口”的概念。如果是內(nèi)存映射，那就方便的多了。
??? 以 #define IOPIN?? (*((volatile unsigned long *) 0xE0028000))為例：作為一個(gè)宏定義語句，define是定義一個(gè)變量或常量的偽指令。首先（ volatile unsigned long * ）的意思是將后面的那個(gè)地址強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成 volatile unsigned long * ，unsigned long * 是無符號(hào)長整形，volatile 是一個(gè)類型限定符，如const一樣，當(dāng)使用volatile限定時(shí)，表示這個(gè)變量是依賴系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，以為著這個(gè)變量會(huì)被其他程序或者計(jì)算機(jī)硬件修改，由于地址依賴于硬件，volatile就表示他的值會(huì)依賴于硬件。
??? volatile 類型是這樣的，其數(shù)據(jù)確實(shí)可能在未知的情況下發(fā)生變化。比如，硬件設(shè)備的終端更改了它，現(xiàn)在硬件設(shè)備往往也有自己的私有內(nèi)存地址，比如顯存，他們一般是通過映象的方式，反映到一段特定的內(nèi)存地址當(dāng)中，這樣，在某些條件下，程序就可以直接訪問這些私有內(nèi)存了。另外，比如共享的內(nèi)存地址，多個(gè)程序都對(duì)它操作的時(shí)候。你的程序并不知道，這個(gè)內(nèi)存何時(shí)被改變了。如果不加這個(gè)voliatile修飾，程序是利用catch當(dāng)中的數(shù)據(jù)，那個(gè)可能是過時(shí)的了，加了 voliatile，就在需要用的時(shí)候，程序重新去那個(gè)地址去提取，保證是最新的。歸納起來如下：
1. volatile變量可變 允許除了程序之外的比如硬件來修改他的內(nèi)容；
2. 訪問該數(shù)據(jù)任何時(shí)候都會(huì)直接訪問該地址處內(nèi)容，即通過cache提高訪問速度的優(yōu)化被取消；
???? 對(duì)于((volatile unsigned long *) 0xE0028000)為隨硬件需要定義的一種地址，前面加上“*”指針，為直接指向該地址，整個(gè)定義約定符號(hào)IOPIN代替，調(diào)用的時(shí)候直接對(duì)指向的地址寄存器寫內(nèi)容既可。這實(shí)際上就是內(nèi)存映射機(jī)制的方便性了。其中volatile關(guān)鍵字是嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的一個(gè)重要特點(diǎn)。上述表達(dá)式拆開來分析，首先(volatile unsigned long *) 0xE0028000的意思是把0xE0028000強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成volatile unsigned long類型的指針，暫記為p，那么就是#define A *p，即A為P指針指向位置的內(nèi)容了。這里就是通過內(nèi)存尋址訪問到寄存器A，可以讀/寫操作。
??? 對(duì)于(volatile unsigned char *)0x20我們?cè)俜治鲆幌?#xff0c;它是由兩部分組成：?
1）（unsigned char *)0x20，0x20只是個(gè)值，前面加（unsigned char *)表示0x20是個(gè)地址，而且這個(gè)地址類型是unsigned char ，意思是說讀寫這個(gè)地址時(shí)，要寫進(jìn)unsigned char 的值，讀出也是unsigned char 。?
2）volatile，關(guān)鍵字volatile 確保本條指令不會(huì)因C 編譯器的優(yōu)化而被省略，且要求每次直接讀值。例如用 while(（unsigned char *)0x20）時(shí)，有時(shí)系統(tǒng)可能不真正去讀0x20的值，而是用第一次讀出的值，如果這樣，那這個(gè)循環(huán)可能是個(gè)死循環(huán)。用了volatile 則要求每次都去讀0x20的實(shí)際值。 那么(volatile unsigned char *)0x20是一個(gè)固定的指針，是不可變的，不是變量。而char? *u則是個(gè)指針變量。再在前面加"*"：*(volatile unsigned char *)0x20則變成了變量（普通的unsigned char變量，不是指針變量），如果#define i (*(volatile unsigned char *)0x20),那么與unsigned char i是一樣了，只不過前面的i的地址是固定的。
那么你的問題就可解答了，(*(volatile unsigned char *)0x20)可看作是一個(gè)普通變量，這個(gè)變量有固定的地址，指向0x20。而0x20只是個(gè)常量，不是指針更不是變量。

文章二：
對(duì)于不同的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，設(shè)備可能是端口映射，也可能是內(nèi)存映射的。如果系統(tǒng)結(jié)構(gòu)支持獨(dú)立的IO地址空間，并且是端口映射，就必須使用匯編語言完成實(shí)際對(duì)設(shè)備的控制，因?yàn)镃語言并沒有提供真正的“端口”的概念。如果是內(nèi)存映射，那就方便的多了。
??? 舉個(gè)例子，比如像寄存器A（地址假定為0x48000000）寫入數(shù)據(jù)0x01，那么就可以這樣設(shè)置了。
#define A (*(volatile unsigned long *) 0x48000000 )
...
???? A = 0x01;
...
??? 這實(shí)際上就是內(nèi)存映射機(jī)制的方便性了。其中volatile關(guān)鍵字是嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的一個(gè)重要特點(diǎn)。volatile（可變的）這個(gè)關(guān)鍵字說明這變量可能會(huì)被意想不到地改變，這樣編譯器就不會(huì)去假設(shè)這個(gè)變量的值了。這種“意想不到地改變”，不是由程序去改變，而是由硬件去改變。
??? volatile 限定編譯器不對(duì)這個(gè)指針的指向的存儲(chǔ)單元進(jìn)行優(yōu)化, 即不用通用寄存器暫時(shí)代替這個(gè)指針的指向的存儲(chǔ)單元,而是每次取值都直接到指針的指向的存儲(chǔ)單元取值.volatile 主要用于變量會(huì)異步改變的情況下,主要有三個(gè)方面:1.cpu外設(shè)寄存器 2.中斷和主循環(huán)都會(huì)用到的全局變量?? 3.操作系統(tǒng)中的線程間都會(huì)用到的公共變量.上述表達(dá)式拆開來分析，首先(volatile unsigned long *) 0x48000000的意思是把0x48000000強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成volatile unsigned long類型的指針，即對(duì)指針的操作的范圍是從0x48000000開始的4個(gè)字節(jié)(long型).暫記為p，那么就是#define A?? *p，即A為P指針指向位置的內(nèi)容了。這里就是通過內(nèi)存尋址訪問到寄存器A，可以讀/寫操作!
文章三：
理解嵌入式中#define rRTCCON (*(volatile unsigned char *))0x57000043
??????????? #define rRTCCON??? (*(volatile unsigned char *)0x57000043) //RTC control
??? 理解#define rRTCCON (*(volatile unsigned char *)0x57000043) //RTC control 這樣的定義，總是感覺很奇怪，今天終于有了一點(diǎn)點(diǎn)心得， 嵌入式系統(tǒng)編程，要求程序員能夠利用C語言訪問固定的內(nèi)存地址。既然是個(gè)地址，那么按照C語言的語法規(guī)則，這個(gè)表示地址的量應(yīng)該是指針類型。所以，知道要訪問的內(nèi)存地址后，比如0x57000043:
??? 第一步是要把它強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為指針類型（unsigned char *)0x57000043，s3c2410的rRTCCON是單字節(jié)訪問的，所以0x57000043強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為指向unsigned char類型。volatile（可變的）這個(gè)關(guān)鍵字說明這變量可能會(huì)被意想不到地改變，這樣編譯器就不會(huì)去假設(shè)這個(gè)變量的值了。這種“意想不到地改變”，不是由程序去改變，而是由硬件去改變——意想不到。
???? 第二步，對(duì)指針變量解引用，就能操作指針?biāo)赶虻牡刂返膬?nèi)容了；
??????????? *(volatile unsigned char *)0x57000043
???? 第三步，小心地把#define宏中的參數(shù)用括號(hào)括起來，這是一個(gè)很好的習(xí)慣。
??? 在嵌入式系統(tǒng)中經(jīng)常使用到Volatile,對(duì)于volatile的用法,我根據(jù)自己的理解做如下闡述,希望大家可以發(fā)表評(píng)論：
??? 在c語言中,volatile關(guān)鍵字是一種類型修飾符, 用它聲明的類型變量表示該變量可以被某些編譯器未知的外部因素(比如:操作系統(tǒng)、硬件或者其它線程)更改. 遇到這個(gè)關(guān)鍵字聲明的變量，編譯器對(duì)訪問該變量的代碼就不再進(jìn)行優(yōu)化，從而可以提供對(duì)特殊地址(定義的變量在內(nèi)存中的地址)的穩(wěn)定訪問。
??? 編譯器對(duì)代碼的優(yōu)化是指:CPU在執(zhí)行的過程中,因?yàn)樵L問內(nèi)存的速度遠(yuǎn)沒有cpu的執(zhí)行速度快,為了提高效率,引入了高速緩存cache. C編譯器在編譯時(shí)如果不知道變量會(huì)被其它外部因素(操作系統(tǒng)、硬件或者其它線程)修改,那么就會(huì)對(duì)該變量進(jìn)行標(biāo)識(shí),即優(yōu)化.那么這個(gè)變量在CPU的執(zhí)行過程中,就會(huì)被放到高速緩存cache去,進(jìn)而達(dá)到對(duì)變量的快速訪問. 在了解了優(yōu)化的概念后,試想如果我們事先就知道該變量會(huì)被外部因素改變,那么我們就在這個(gè)變量定義前加上Volatile,這樣編譯器就不會(huì)對(duì)該變量進(jìn)行優(yōu)化.這樣該變量在cpu處理的過程當(dāng)中,就不會(huì)被放到高速緩存cache中。
???? 為什么要讓變量在執(zhí)行的過程中不被放到cache中去呢?如果變量是被外部因素改變,那么cpu就無法判斷出這個(gè)變量已經(jīng)被改變,那么程序在執(zhí)行的過程中如果使用到該變量,還會(huì)繼續(xù)使用cache中的變量,但是這個(gè)變量其實(shí)已經(jīng)被改變了.需要到內(nèi)存地址中更新其內(nèi)容了.還有一個(gè)原因,在一些寄存器變量或數(shù)據(jù)端口的使用中,因?yàn)榧拇嫫髯兞勘旧硪彩强縞ache來處理,為了避免引起錯(cuò)誤,也可以使用volatile修飾符.(簡單的說使用volatile的目的就是:讓對(duì)volatile 變量的存取不能緩存到寄存器，每次使用時(shí)需要重新存取。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的嵌入式volatile关键字的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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