[Amper25 0]

Уже давно пишу различный софт на С, и только сейчас меня пробило на один вопрос.

Есть переменная, int ( Больше 1 байта),

volatile integer I;

 

и мы пишем прогу, на какой нибудь 8-битный контроллер.

Естественно, любые операции с этой переменной осуществляются с помощью нескольких команд MCU.

Например:

I = I++;

соответствует:

1. - ADD Il,1

2. - ADD Ih,Carry

 

Так вот, пусть I используется и в основной программе и в прерывании. Компилятор должен учитывать возможность того, что прерывание может произойти в перерыве между 1 и 2 командой, и соответственно

значение I будет неправильным в этот момент.

Из всего вышеперечисленного следует, что компилятор запрещяет прерыввания на момент расчета нового значение I. Так ли это?

[AHTOXA 18]

Компилятор ничего не должен, этим должен озаботиться программист.

[Сергей Борщ 134]

Из всего вышеперечисленного следует, что компилятор запрещяет прерыввания на момент расчета нового значение I.

Нет, не следует. Я знаю минимум три способа, как можно организовать безопасный доступ к многобайтовой переменной. Компилятор в принципе не может знать, какой из них лучше подойдет в конкретном месте программы.

[Amper25 0]

Я так и предполагал, поэтому всегда запрещал прерывания на момент просчета.

Но просто подумал, что может это лишнее.

[fk0 0]

1. - ADD Il,1

2. - ADD Ih,Carry

Так вот, пусть I используется и в основной программе и в прерывании. Компилятор должен учитывать возможность того, что прерывание может произойти в перерыве между 1 и 2 командой, и соответственно

значение I будет неправильным в этот момент.

 

Для этого есть sig_atomic_t. .

[Andrey_B 0]

Я так и предполагал, поэтому всегда запрещал прерывания на момент просчета.

Но просто подумал, что может это лишнее.

 

Можно применить к переменной идентификатор volatile, тогда уже

у компилятора будет голова болеть, как корректно обращаться с этой

переменной.

[singlskv 0]

Нет, не следует. Я знаю минимум три способа, как можно организовать безопасный доступ к многобайтовой переменной. Компилятор в принципе не может знать, какой из них лучше подойдет в конкретном месте программы.

А Вы могли бы огласить эти три способа ?

Я тоже знаю несколько способов для разных ситуаций,

можно было бы объеденить знания/подходы :beer:

 

 

Можно применить к переменной идентификатор volatile, тогда уже

у компилятора будет голова болеть, как корректно обращаться с этой

переменной.

Вы первые строчки первого поста то прочитали ?

volatile значит только то, что при каждой операции нужно считать/записать результат из/в

место хранения переменной, причем таких операций в одном выражении может быть несколько,

и чтение/запись будет каждый раз...

[Сергей Борщ 134]

А Вы могли бы огласить эти три способа ?

Для чтения:

1а) если известно, что прерывания в этот момент разрешены: запретить прерывания, считать, разрешить прерывания

1б) если известно, что прерывания в этот момент запрещены: считать.

1в) если неизвестно, разрешены ли прерывания:

1в-1) запомнить состояние прерываний в локальной переменной, считать, восстановить разрешение прерываний из локальной переменной.

1в-2) увеличить глобальный счетчик запрещения прерываний, запретить прерывания, считать, уменьшить глобальный счетчик, если ноль - разрешить прерывания (не подходит для многозадачных приложений).

2) считать значение, считать снова, сравнить, если не совпали - взять последнее значение за образец и считать снова и так пока не совпадет.

3) использовать промежуточную буферную переменную и флаг, разрешающий/запрещающий прерыванию писать в эту переменную в разных вариантах.

 

Для записи - те же 1a-1в и вариации на тему 3 (например, 2 буферные переменные и флаг, указывающий в какой из буферных переменных последнее полностью обновленное значение).

[singlskv 0]

Для чтения:

1а) если известно, что прерывания в этот момент разрешены: запретить прерывания, считать, разрешить прерывания

1б) если известно, что прерывания в этот момент запрещены: считать.

1в) если неизвестно, разрешены ли прерывания:

1в-1) запомнить состояние прерываний в локальной переменной, считать, восстановить разрешение прерываний из локальной переменной.

1в-2) увеличить глобальный счетчик запрещения прерываний, запретить прерывания, считать, уменьшить глобальный счетчик, если ноль - разрешить прерывания (не подходит для многозадачных приложений).

2) считать значение, считать снова, сравнить, если не совпали - взять последнее значение за образец и считать снова и так пока не совпадет.

3) использовать промежуточную буферную переменную и флаг, разрешающий/запрещающий прерыванию писать в эту переменную в разных вариантах.

 

Для записи - те же 1a-1в и вариации на тему 3 (например, 2 буферные переменные и флаг, указывающий в какой из буферных переменных последнее полностью обновленное значение).

Да, у меня те же способы, только в варианте 3 есть некоторая вариация, которая

приспособлена для работы с несколькими такими переменными,

используется однобайтовая volatile переменная, которая при этом вне прерываний

доступна только с атомарным доступом(однотактовым),

при этом всегда можно проконтролировать для конкретной переменной было ли прерывание

в процессе обращения к ней.

 

Но больше всего мне нравится вариант N2...

[DogPawlowa 0]

Как-то сложно у вас, ребята...

Я пытаюсь представить, на каких контроллерах и с какой системой прерываний могут потребоваться варианты 2 и 3, и не нахожу среди используемых. К счастью. :)

Вы народ то не пугайте.

[singlskv 0]

Вспомнил еще один вариант, правда довольно экзотический....

Прерывание анализирует стек и выясняет было ли оно вызвано в момент

доступа к такой многобайтовой переменной, ну и если нужно подправляет стек или

выставляет флаг невалидности результата доступа.

Такой вариант используется например при обработке исключений,

правда писать эту часть обработчика нужно на ASM.

 

 

Как-то сложно у вас, ребята...

Я пытаюсь представить, на каких контроллерах и с какой системой прерываний могут потребоваться варианты 2 и 3, и не нахожу среди используемых. К счастью. :)

Вы народ то не пугайте.

Вариант N2 например, нужен в ситуации когда в системе есть одно прерывание и

даже временный запрет прерываний является нежелательным тк может приводить к значительному

джиттеру.

P.S.Мы говорим о многобайтовых переменных не ограничиваясь только 16бит переменной

на 8 бит контроллере...

[AHTOXA 18]

Вспомнил еще один вариант, правда довольно экзотический....

Прерывание анализирует стек и выясняет было ли оно вызвано в момент

доступа к такой многобайтовой переменной, ну и если нужно подправляет стек или выставляет флаг невалидности результата доступа.

 

Что-то я не могу себе представить, как по стеку можно определить, обращается ли в данный момент программа к определённой переменной... Разве что обращение к переменной оформить в виде подпрограммы, и проверять адрес возврата на стеке? Что-то больно сложно выходит.

[singlskv 0]

Что-то я не могу себе представить, как по стеку можно определить, обращается ли в данный момент программа к определённой переменной... Разве что обращение к переменной оформить в виде подпрограммы, и проверять адрес возврата на стеке? Что-то больно сложно выходит.

Я же сказал что немного экзотический...

Но Вы в своем вопросе сами и ответили, действительно один из вариантов

по адресу доступа к соответствующей подпрограмме,

при этом можно подправить стек так что бы доступ к переменной начался заново с

safe point... ну и это на самом деле не так уж и сложно...

 

Такой прием используется например при обработке исключений FPU, только там

обычно на стеке нужно править так чтобы инструкция, вызвавшая прерывание, больше

не вызывалась, и при этом был удобоваримый результат.

[Сергей Борщ 134]

на каких контроллерах и с какой системой прерываний могут потребоваться варианты 2 и 3

Например у ARM в THUMB режиме накладные расходы на запрет/разрешение прерываний могут оказаться выше, чем на трехкратное чтение переменной и сравнение.

[Tiro 0]

А Вы могли бы огласить эти три способа ?

Я тоже знаю несколько способов для разных ситуаций,

можно было бы объеденить знания/подходы :beer:

Вы первые строчки первого поста то прочитали ?

volatile значит только то, что при каждой операции нужно считать/записать результат из/в

место хранения переменной, причем таких операций в одном выражении может быть несколько,

и чтение/запись будет каждый раз...

 

А вы по какой книжке С учили? Или может быть С++?