volatile c语言关键字 / cache / 内存一致性

最新推荐文章于 2024-06-12 21:30:42 发布
最新推荐文章于 2024-06-12 21:30:42 发布
阅读量689 收藏
点赞数
CC 4.0 BY-SA版权
分类专栏： C/C++ 文章标签： c语言 嵌入式
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/xiaoyink/article/details/127553618
博客介绍了Notion，它是一个集笔记、任务、维基和数据库等功能于一体的工作空间工具。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

那些没用的计算机知识二（volatile 关键字）
u011116085的博客
02-18 1027
关于volatile关键字
volatile在C语言中的基本使用方法
嵌入式技术开发
08-07 5509
实际上，你可以把寄存器eax当做busy所在内存的cache，当cache(寄存器)和内存中的数据一致时不会有任何问题，但当cache与内存中的数据不一致时(也就是内存已被更新但cache保存的还是旧数据)，程序的运行往往出乎预料。A线程读取busy变量，B线程更新busy变量，当A检测到busy变化后执行特定操作，这样可行吗？我们知道，由于CPU与内存之间的速度差异非常大，CPU与内存之间有一层cache，CPU其实并没有直接读取内存，cache的存在会让问题复杂起来，限于篇幅与本文主题这里不再展开。..
volatile关键字详解(从缓存一致性谈起)
SummerMangoZz的博客
07-14 4723
在讲解volatile关键字之前，我们先来看看操作系统中缓存一致性的概念。 众所周知，cpu的运行速度是远高于主存的读写速度的，在运行过程中，为了交换数据，cpu必须频繁的进行数据的读写操作，主存读写速度慢造成了cpu运行的吞吐量减少。为了解决这一问题，现在的机器都会在添加一层高速缓存(其实不止一层，有多层).以后每次cpu进行读写操作时，都直接和高速缓存交互，之后在讲高速缓存中的数据回刷到主存
c语言缓存一致性,嵌入式C语言关键字volatile以及cache对数据一致性的影响
weixin_33458486的博客
05-21 724
1、数据一致性是一个重要的问题，它定义了不同的CPU、系统总线所有的master看到的是相同的一片内存。2、因为cache的存在，以及编译器对某些C语言语句的优化，使得CPU对某个内存变量的修改不能立刻更新到内存，或者其他系统的master修改了内存变量，但是CPU仍然使用cache中的值或者寄存器中的值来代表变量，此时就发生了数据一致性的问题：不同的系统总线master对同一个变量看到不同的值(...
浅析c语言的volatile关键字及数据一致性
gzxb1995的博客
03-12 1573
目录1 一些基本概念1.1 现代处理器的存储体系1.2 内存与I/O统一编址1.3 修改内存单元的两条路子1.4 缓存带来的数据一致性问题1.5 访存优化带来的数据一致性问题1.6 外设带来的数据一致性问题2 volatile的作用2.1 volatile关键字2.2 易变的变量2.3 volatile解决数据一致性问题2.4 volatile能作为屏障吗？2.3 volatile适合线程间的同步...
c语言 变量 cache,嵌入式C语言关键字volatile以及cache对数据一致性的影响
weixin_42417004的博客
05-19 1238
1、数据一致性是一个重要的问题，它定义了不同的CPU、系统总线所有的master看到的是相同的一片内存。2、因为cache的存在，以及编译器对某些C语言语句的优化，使得CPU对某个内存变量的修改不能立刻更新到内存，或者其他系统的master修改了内存变量，但是CPU仍然使用cache中的值或者寄存器中的值来代表变量，此时就发生了数据一致性的问题：不同的系统总线master对同一个变量看到不同的值(...
嵌入式C语言关键字volatile以及cache对数据一致性的影响
04-25 1113
转自：http://m.blog.youkuaiyun.com/blog/a747lulu747/12423031 cache部分加入自己的一些理解 1、数据一致性是一个重要的问题，它定义了不同的CPU、系统总线所有的master看到的是相同的一片内存。   2、因为cache的存在，以及编译器对某些C语言语句的优化，使得CPU对某个内存变量的修改不能立刻更新到内存，或者其他系统的master修改了内存
C语言：volatile关键字讲解
_
03-21 1333
易变”是因为外在因素引起的，像多线程，中断等。中修改的供其它程序检测的变量，需要加volatile：当变量在触发某中断程序中修改，而编译器判断主函数里面没有修改该变量，因此可能只执行一次从内存到某寄存器的读操作，而后每次只会从该寄存器中读取变量副本，使得中断程序的操作被短路。volatile提醒编译器它后面所定义的变量随时都有可能改变，因此编译后的程序每次需要存储或读取这个变量的时候，告诉编译器对该变量不做优化，都会直接从变量内存地址中读取数据，从而可以提供对特殊地址的稳定访问。
访存优化实践 二 : 内存一致性模型与缓存一致性
鱼藏剑
06-12 1387
从内存模型梳理并发情况下的编程原则
C/C++常用关键字static extern volilate const及其作用总结（嵌入式）
qq_43416810的博客
07-25 1182
static volilate . . .
辨析三种一致性：缓存一致、内存一致、数据一致
热门推荐
giantpoplar的专栏
06-16 1万+
一致性是一个深刻而复杂的问题，这篇文章是我目前的粗浅理解，如果发现理解错误还会继续更新 目前这篇文章只是记录我自己的理解，并没有考虑文章的可读性 本文由giantpoplar发表于优快云，未经允许不得转载。 缓存一致性 cache coherence 的coherence这个词猜测是体系结构圈为了和memory consistency做区分，用了coherence这个...
缓存一致性
程序员不穿格子衫的博客
04-03 204
存取主系统内存是缓慢的操作，通常需要几千个处理器周期才能完成。和CPU里的寄存器相比，存储寄存器只需要数十个周期，甚至有时只需要一个周期。 为了降低读写主内存的平均时间，现代处理器会采用高速的内存缓存。 缓存是一中特殊的内存，CPU读写缓存的速度比主内存快得多。 缓存线：当首次读取某区域的主内存，该内存小块会载入高速缓存。这个内存块叫做缓存线。 缓存线通常介于8-512字节 最简单的缓存写入设计称...
ARMV8 datasheet学习笔记3：AArch64应用级体系结构之Memory Type and Attributes
weixin_30537391的博客
05-12 227
1.前言 2. Memory类型和属性 memory分为normal memory和device memory，两种类型的Memory有各自的属性，除了下面介绍的几种属性外，还有其他一些杂项属性 2.1 Normal Memory Shareable Normal Memory 可以被所有的PE访问, 包括：Inner Shareable, and Outer Sha...
从CPU Cache出发彻底弄懂volatile/synchronized/cas机制
weixin_34041003的博客
02-19 562
个人技术博客：www.zhenganwen.top 变量可见吗 共享变量可见吗 首先引入一段代码指出Java内存模型存在的问题：启动两个线程t1，t2访问共享变量sharedVariable，t2线程逐渐将sharedVariable自增到MAX，每自增一次就休眠500ms放弃CPU执行权，期望此间另外一个线程t1能够在第7-12行轮询过程中发现到sharedVariable的改变并将其打印 ...
缓存一致性问题
Ant_Shen的专栏
08-17 787
缓存一致性问题总结
volatile能解决cache的数据一致性吗？答案是不能
天才之嵌入式
12-08 6688
以前对volatile的了解，都是可以防止被编译器优化，从而从内存中都读写数据。但当ddr中的数据被cache了以后，然后又是被命中了，那么下次你去读写数据时，CPU还是中cache中去操作的。这就引来了和硬件的不一致性，但简单的volatile也不能解决cache的一致性。因为CPU会认为当前的数据就是从内存中去读写的（cache也属于内存级别）。所以只能通过专门的cache一致性的writeb
c volatile keyword and memory cache
03-07 177
The 'volatile' keyword is used to tells the compiler to fetch a variable each time from memory rather then use a "compiler-generated" cached version in registers or optimise certain code (like entirel...
volatile 与 cache 的疑惑
linyangspring的专栏
05-08 2867
有一段DDR内存区，我用一个volatile变量指向起始位置。因为这段内存区会被一个FPGA以DMA的方式修改数据，请问我用volatile变量能否读取到FPGA修改后的内存数据，还是说我应该在读取volatile变量前使无效这段内存对应的cache？ 哪位大牛帮忙解疑，不胜感激。 我使用的是ARM cortex-A9，读取volatile变量对应的汇编语言是ldr r0 [r1]。这个语句会不
c volatile关键字的作用
最新发布
03-29
### C语言中 `volatile` 关键字的作用 #### 基本概念 `volatile` 是一种类型修饰符，用于通知编译器某个变量的值可能会被程序外部因素所更改。这意味着编译器不应该对该变量进行任何假设性的优化操作，每次都需要从内存中读取最新值。 #### 主要作用 1. **防止编译器优化** 编译器通常会对代码执行一些优化措施来提高性能，比如将频繁使用的变量缓存到寄存器中而不是每次都重新加载。然而对于某些特殊场景下的变量（如硬件寄存器映射地址或信号处理函数中的全局标志位），它们的值可能随时发生变化而并非由当前线程控制。此时如果采用默认行为，则可能导致错误的结果。通过使用 `volatile` 可以强制让每一次访问都直接去内存获取数据而非依赖于局部副本或者寄存器存储的内容[^2]。 2. **支持多线程环境下的安全性保障** 当存在多个并发运行的任务共享同一份资源并对其进行修改时，即使加锁机制能够解决竞争条件问题，但如果未正确标记这些共享对象为 `volatile` 类型的话，仍可能出现不可预期的现象因为各CPU核心内部有自己的高速缓冲区(L1/L2 Cache)，如果没有特别指示则无法及时同步最新的状态变化给其他核知道从而引发脏读等问题。所以在此类情况下也需要运用此关键字确保所有地方看到的是统一版本的数据[^3]。 3. **适用于嵌入式开发领域** 在嵌入式系统里头经常涉及到对外设的操作，像GPIO端口配置、定时器计数值调整等等都是基于特定物理位置上的比特串来进行设定完成工作的过程。由于这部分区域不属于普通的RAM范畴而是专门保留出来的I/O空间范围内的单元格；而且很多时候还需要考虑中断服务例程快速响应的需求等因素影响下使得常规手段难以满足实时性要求高的场合应用需求——这就更加凸显出了定义成带有 `volatile` 属性的重要性所在了[^1]。 #### 使用方法 下面给出几个典型例子展示如何合理利用这个特性： ##### 示例一：避免因过度优化而导致逻辑失效的情况发生 ```c #include <stdio.h> int main() { int a = 0; while (a == 0); // 如果没有设置 volatile, 则此处可能发生死循环 printf("Loop exited\n"); } ``` 为了保证上述while语句能正常退出，应该把变量'a'声明为volatile形式如下所示： ```c volatile int a = 0; // ... rest of the code remains same as above snippet... ``` ##### 示例二：在多线程环境中保持一致性 假设有两个独立运作但又相互关联的功能模块A和B分别位于不同进程当中并通过某种方式交换消息传递指令参数等信息量级较大的结构体实例copy动作实现通信目的时候需要用到这样的技巧。 ```c typedef struct SharedData{ char buffer[BUFSIZ]; volatile unsigned short flag; /* Indicate whether data is ready */ }SharedData; void thread_a(SharedData *data){ strcpy(data->buffer,"Hello from Thread A!"); data ->flag |= DATA_READY ; } void thread_b(const SharedData* const pdata ){ while(!(pdata->flag &DATA_READY)); puts(pdata->buffer); } ``` 这里我们将shared_data里面的成员属性flag加上volatile限定词表明它的实际含义不仅仅局限于单一线程内部而已还跨越到了别的地方去了因此有必要强调这一点以免造成误解进而引起潜在隐患风险出现。 --- ### 总结 综上所述可以看出，在适当的位置加入volatile关键词有助于提升软件产品的健壮程度以及可维护水平同时还能有效规避掉不少棘手难题的发生概率大大降低项目失败几率增加成功率！
评论 1
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值