linux设备驱动中的编译乱序和执行乱序

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linux设备驱动中的并发

本期主题：
编译乱序和执行乱序

1.从实际例子引出编译乱序

1.为什么会有编译乱序？2.编译屏障barrier()设置

编译器的工作就是帮我们优化代码性能，在不改变程序行为的情况下重新排序一些指令。但是有一个关键问题在于，编译器并不知道什么代码需要关注线程安全，它只会按照单线程的方式来处理这些指令，所以这样就存在了编译乱序的问题，因此，我们如果清楚知道哪些代码不应该被优化，我们就需要明确的告诉编译器。

看实际例子：

int a, b;
#define barrier() __asm__ __volatile__("": : :"memory")

void test_func(void)
{
	a = b + 1;
	b = 0;
}

int main(void)
{
	test_func();
	return 0;
}

gcc默认为O0编译，我们先看下O0编译完之后的目标文件反汇编的结果：

jason@ubuntu:~/WorkSpace/2.Linux_Driver/1.compile$ arm-none-linux-gnueabi-gcc -O0 main.c
jason@ubuntu:~/WorkSpace/2.Linux_Driver/1.compile$ arm-none-linux-gnueabi-objdump -d a.out > O0.asm

O0反汇编的结果表明与代码是一致的，没有乱序

用同样的方式测试O2优化过后的结果：

发现经过O2优化的代码，反汇编出来的指令执行顺序有改变，这是编译器的优化结果。

可以使用编译屏障barrier()来保证上述指令不会被优化。

__asm__ 表示这是内嵌汇编，内嵌汇编的语法如下：__asm__ (汇编语句模板: 输出部分: 输入部分: 描述部分)，其中memory描述表示直接从内存取，而不要用原来寄存器中的缓存；有一篇文章关于内嵌汇编讲得比较好 gcc内嵌汇编简单介绍需要注意的是，C语言内的volatile关键字和这个意义并不完全相同，C语言的volatile主要是避免了内存访问的合并行为，告诉了编译器，这个变量是有可能被外部修改的，因此需要重新读一下，不能用寄存器中的缓存值；

实验验证，添加了barrier()之后，O2编译的顺序也是正确的