數據內存屏障（DMB）的CMSIS庫的Cortex-M3S

在CMSIS定義爲GCC你可以找到這樣的事情：數據內存屏障（DMB）的CMSIS庫的Cortex-M3S

static __INLINE void __DMB(void) { __ASM volatile ("dmb"); }

我的問題是：內存屏障有什麼用，如果它沒有在clobber列表中聲明「內存」？

這是core_cm3.h中的錯誤，還是有一個原因，爲什麼gcc應該沒有任何額外的幫助正確行爲？

來源

2011-07-19 jpc

好問題。請注意，Linux使用'memory' clobber：http://lxr.free-electrons.com/source/arch/arm/include/asm/system.h?v=2.6.39#L135 – ninjalj

@ninjalj：感謝鏈接。（沒有出現在Google上） – jpc

我用gcc 4.5.2（用LTO構建）做了一些測試。如果我編譯此代碼：

static inline void __DMB(void) { asm volatile ("dmb"); } 
static inline void __DMB2(void) { asm volatile ("dmb" ::: "memory"); } 

char x; 

char test1 (void) 
{ 
    x = 15; 
    return x; 
} 

char test2 (void) 
{ 
    x = 15; 
    __DMB(); 
    return x; 
} 

char test3 (void) 
{ 
    x = 15; 
    __DMB2(); 
    return x; 
}

使用arm-none-eabi-gcc -Os -mcpu=cortex-m3 -mthumb -c dmb.c，然後從arm-none-eabi-objdump -d dmb.o我得到這個：

00000000 <test1>: 
    0: 4b01  ldr r3, [pc, #4] ; (8 <test1+0x8>) 
    2: 200f  movs r0, #15 
    4: 7018  strb r0, [r3, #0] 
    6: 4770  bx lr 
    8: 00000000 .word 0x00000000 

0000000c <test2>: 
    c: 4b02  ldr r3, [pc, #8] ; (18 <test2+0xc>) 
    e: 200f  movs r0, #15 
    10: 7018  strb r0, [r3, #0] 
    12: f3bf 8f5f dmb sy 
    16: 4770  bx lr 
    18: 00000000 .word 0x00000000 

0000001c <test3>: 
    1c: 4b03  ldr r3, [pc, #12] ; (2c <test3+0x10>) 
    1e: 220f  movs r2, #15 
    20: 701a  strb r2, [r3, #0] 
    22: f3bf 8f5f dmb sy 
    26: 7818  ldrb r0, [r3, #0] 
    28: 4770  bx lr 
    2a: bf00  nop 
    2c: 00000000 .word 0x00000000

顯而易見的是，__DBM()只插入dmb指令，它需要DMB2()實際強制編譯器刷新緩存在寄存器中的值。

我想我發現了一個CMSIS錯誤。

來源

2011-07-21 22:14:08 jpc

恕我直言，CMSIS版本是正確的。

注射沒有撞列表中的內存屏障指令實現它到底是什麼應該做的：

如果「X」變量前面寫了緩衝則承諾。例如，如果您要將「x」地址傳遞爲DMA地址，或者您要設置MPU，這非常有用。

它對返回「x」沒有影響（即使您省略了內存障礙，您的程序也保證是正確的）。

另一方面，通過在clobber列表中插入內存，您在以前的示例（DMA，MPU ..）等情況下沒有任何效果。

後一種情況唯一的區別是，如果你有例如一個ISR在「strb」之後修改「x」的值，那麼返回的值就是由ISR修改的值，因爲clobber導致編譯器從內存中讀取以再次註冊。但是，如果你想獲得這個東西，那麼你應該使用「易變」的變量。

換句話說：爲了保證與其他可能訪問RAM存儲器的硬件資源的一致性，屏障強制高速緩衝存儲器與存儲器提交相同，而斷開存儲器會導致編譯器停止，假定存儲器沒有改變並在本地寄存器中再次讀取，這是另一種具有不同目的的內容（無論內存更改是否仍在高速緩存中或已在RAM上提交都沒有關係，因爲最終的加載操作在兩種情況下均可保證無障礙地工作）。

來源

2013-04-19 13:12:10 Andrea

但編譯器是否可以自由地對周圍的指令進行重新排序，以便在執行屏障時寫入「x」根本不會觸發緩存？我想要內存clobber，以便編譯器被迫提交變量（可能緩存）內存，然後強制高速緩存刷新。 – jpc

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