嵌入式 系統(tǒng)開發(fā)過程中遇到的—— volatile

??? 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 I/O 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)?/span> C 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(zhǎng)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 ，被限定的變量會(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：

l ????????? 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。

l ????????? 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 cache 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因素，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)再次訪問該地址處內(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，表示該地址上的內(nèi)容，整個(gè)定義用字符串 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，非常方便（可以參考 vivi 的代碼）。

這實(shí)際上正體現(xiàn)了內(nèi)存映射機(jī)制的方便性。 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。

再給一例：對(duì)于 (volatile unsigned char *)0x20 ，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 （ 這句話非常有用 ）。

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 。例如用 while((unsigned char *)0x20) 時(shí)，有時(shí)系統(tǒng)可能不真正去讀 0x20 地址所指向的值，而是直接用 第一次讀出的值（在 cache 里 ），如果這樣，那這個(gè)循環(huán)可能是個(gè)死循環(huán) 。用了 volatile 則要求每次都去讀地址 0x20 所指向的實(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，即： (volatile unsigned char *)0x20 。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的嵌入式系统开发过程中遇到的——volatile的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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