valotile 與 cache的關(guān)系

xiaojsj

請(qǐng)大家都來(lái)討論下volatile與 cache的關(guān)系。

我的理解是：valotile只是告訴編譯器不要做優(yōu)化代碼的處理。
如volatile修改的變量，也是cacheable的，那么如下代碼：
volatile unsigned char * addp = （volatile unsigned char * ）0xc0007000;
int val1,val2;
val1 = *addp;
val2 = *addp;
假設(shè)addp所指向的地址是可以cahe的。
那么第一次給val1付值得時(shí)候，是從內(nèi)存去取值。
而第二次就很可能就直接是從cpu的data cache中去取值吧？

不知道我的理解是否對(duì)，請(qǐng)大家來(lái)討論下！

amarant

你說(shuō)的cache的那一段是正確的，但是跟volatile沒(méi)有關(guān)系。volatile只會(huì)影響編譯器生成的代碼，不會(huì)影響CPU對(duì)內(nèi)存的cache刷洗

longddr

我覺(jué)得正因?yàn)榧恿藇olatile，所以編譯器應(yīng)該插入使cache無(wú)效的指令，從而導(dǎo)致第二次再去內(nèi)存中取

unbutun

volatile純給編譯器看的東西，可以對(duì)比下加不加的匯編代碼

cache不cache在于你所用的內(nèi)存頁(yè)是否帶有cache或uncache屬性，
普通常用內(nèi)存一般都是cache的，dma外設(shè)用的一般不cache，是因?yàn)橥庠O(shè)操作的時(shí)候會(huì)有時(shí)序問(wèn)題，需要刷cache

longddr

更正下，volatile跟cache沒(méi)關(guān)系，只是防止編譯器優(yōu)化代碼，不能保證第二次不去cache中取代碼，如果需要保證cache一致性，需要添加另外的指令

xiaojsj

我做了如下的試驗(yàn)：
源代碼：
#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]---------------------->去到內(nèi)存，只取了一次值
    8404:       e0800080        add     r0, r0, r0, lsl #1
    8408:       e12fff1e        bx      lr

將以上源代碼添加volatile關(guān)鍵字，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;
}
重復(fù)執(zhí)行以上過(guò)程，反匯編，然后cat volatile.dmp：

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


注意以上的編譯過(guò)程，都需要加上優(yōu)化編譯開(kāi)關(guān)：-O2

回復(fù) 4# unbutun


   

hejianet

回復(fù) 1# xiaojsj


    volatile 和cache 沒(méi)關(guān)系
是告訴編譯器不要優(yōu)化的從寄存器取值，每次要從內(nèi)存取

arm-linux-gcc

volatile和cache沒(méi)有任何關(guān)系

volatile只是告訴gcc，不要優(yōu)化
比如你連續(xù)讀取一個(gè)地址，gcc可能給你優(yōu)化為第一次將這個(gè)地址的內(nèi)容讀到某個(gè)寄存器中，然后后面的讀取操作就全部去寄存器中讀取了
如果你是讀取的設(shè)備寄存器來(lái)做一個(gè)polling，這么優(yōu)化下來(lái)顯然邏輯就不對(duì)了

cache與否是頁(yè)表項(xiàng)來(lái)控制的，和volatile完全沒(méi)關(guān)系

開(kāi)關(guān)cache只能靠kernel里的代碼來(lái)做；而volatile是給gcc用的，他不能控制你的cache開(kāi)關(guān)與否

xiaojsj

理解，謝謝。回復(fù) 8# arm-linux-gcc