编写STM32程序，uint8_t、uint16_t数据类型是否影响原子操作？

guolun · 发表于 2015-6-25 09:48:10

我从8位机的时代走过来，思维还是这样的：uint8_t够用，就不用uint16_t，uint16_t够用的，就不用uint32_t.
但32位系统中，用uint8_t时，编译出来的汇编指令数增加了。但uint16_t好像跟uint32_t一样的指令数。
除了指令数，临界区原子操作也有影响。比如，我中断里面对int32_t类型的数据加1，中断外面对这个数据减1，单周期操作完成，可以不用临界区保护。如果用uint8_t，会有问题。
不知道上面对否？各位可否共同探讨一下？

xhcyfc · 发表于 2015-6-25 10:13:50

要改变观念了，以后32位单片机越来越强，编程也越来越PC化，所以变量定义最好直接用32位或者16位，这样以后程序再怎么升级，基本不会有溢出问题

desertsailor · 发表于 2015-6-25 10:14:43

我也试过，同样的延时函数，将变量定义为16位数据比8位数据的执行起来更快

ruanxianwu · 发表于 2015-6-25 10:16:28

你声明一个变量的时候，51奇葩可能将它放在的了内部的128字节的寄存器，所有有在内部的128字节的寄存器有单条自增和自减。
但是在其他CPU上面，基本都是将他放在内存上，都是读，修改，写回。不管是什么类型，基本不会有单周期可以完成的

styleno1 · 发表于 2015-6-25 10:26:01

认同楼主的用法，当然优先按需求分配空间。

modbus · 发表于 2015-6-25 10:30:08

楼主理解有误，STM32的内存int32类型的加1减1也不是原子操作，单周期不可能完成

guolun · 发表于 2015-6-25 10:32:10

modbus 发表于 2015-6-25 10:30
楼主理解有误，STM32的内存int32类型的加1减1也不是原子操作，单周期不可能完成 ...

我要重新看看《Cortex M3权威指南》了。

modbus · 发表于 2015-6-25 10:42:42

如果用STM32去处理8位数据，效率还不如8位机，如果内存不是很紧张的话尽量别用8位数据类型。

guolun · 发表于 2015-6-25 10:45:24

modbus 发表于 2015-6-25 10:42
如果用STM32去处理8位数据，效率还不如8位机，如果内存不是很紧张的话尽量别用8位数据类型。 ...

请问：用16位与32位，效率上有多大区别？我没做更多的测试，只测试过少量的几个函数。我的测试结果是没有区别。

guolun · 发表于 2015-6-25 10:50:16

ruanxianwu 发表于 2015-6-25 10:16
你声明一个变量的时候，51奇葩可能将它放在的了内部的128字节的寄存器，所有有在内部的128字节的寄存器有单 ...

那样的话，uint8_t只影响执行效率，要原子操作，还是需要临界区保护措施。比如互斥体技术。你的意见呢？

styleno1 · 发表于 2015-6-25 10:50:54

modbus 发表于 2015-6-25 10:42
如果用STM32去处理8位数据，效率还不如8位机，如果内存不是很紧张的话尽量别用8位数据类型。 ...

还请补充依据或出处？

ruanxianwu · 发表于 2015-6-25 11:02:46

guolun 发表于 2015-6-25 10:50
那样的话，uint8_t只影响执行效率，要原子操作，还是需要临界区保护措施。比如互斥体技术。你的意见呢？ ...

嗯，uint8_t不一定比uint32_t快的。跟机器处理位数匹配的是效率最高的，STM32是32位的，所以uint32_t至少会比uint8_t快
互斥都是通过开中断和关中断来实现的。

guolun · 发表于 2015-6-25 12:00:01

ruanxianwu 发表于 2015-6-25 11:02
嗯，uint8_t不一定比uint32_t快的。跟机器处理位数匹配的是效率最高的，STM32是32位的，所以uint32_t至少 ...

你说，互斥访问都用开关中断的方法。我重新查阅了《cortex m3 权威指南》（中文版），在95页，有LDREX/STREX 互斥访问的指令对。我的理解是：用汇编不需要开关中断就可以实现的。用C怎么实现？不懂了。

823032003 · 发表于 2015-6-25 12:03:35

modbus 发表于 2015-6-25 10:30
楼主理解有误，STM32的内存int32类型的加1减1也不是原子操作，单周期不可能完成 ...

请问 32bit的单片机，加1减1也不是原子操作？

谢谢

chen_ym · 发表于 2015-6-25 12:20:12

弱弱的问一句，什么叫原子操作？

ruanxianwu · 发表于 2015-6-25 12:26:31

guolun 发表于 2015-6-25 12:00
你说，互斥访问都用开关中断的方法。我重新查阅了《cortex m3 权威指南》（中文版），在95页，有LDREX/ST ...

说了，你定义一个变量的时候，是放在内存中的，和51不同的。51是可以放在内部的128（还是256）的内存中的
内存是独立于CPU的，STM32和51是不同的，STM32的CPU里面只有十来个寄存器。
一般情况下（特殊情况register暂不考虑），比如 i++，当你需要最这个变量进行操作，需要把i从内存中读回CPU的R0中，然后才是INC R0,然后再把R0写回到内存中。
所以不管你i是什么类型的。都是需要三个步骤才能完成一次操作的。假如你要保证他的原子性，i++之前关闭中断，然后再打开。这样就不会有其他中断抢占他了

peterlzj · 发表于 2015-6-25 12:47:24

涨姿势了

823032003 · 发表于 2015-7-6 21:14:06

ruanxianwu 发表于 2015-6-25 12:26
说了，你定义一个变量的时候，是放在内存中的，和51不同的。51是可以放在内部的128（还是256）的内存中的 ...

请问读修改写这种i++ 的方式会影响“原子操作”吗？

这么感觉不会呢

读
--------【此处被打断，不受影响】
修改
--------【此处被打断，不受影响】
写

谢谢

823032003 · 发表于 2015-7-6 21:15:07

ruanxianwu 发表于 2015-6-25 12:26
说了，你定义一个变量的时候，是放在内存中的，和51不同的。51是可以放在内部的128（还是256）的内存中的 ...

请问读修改写这种i++ 的方式会影响“原子操作”吗？

这么感觉不会呢

读
--------【此处被打断，不受影响】
修改
--------【此处被打断，不受影响】
写

谢谢

semonpic · 发表于 2015-7-6 21:30:28

确实和有可能如楼主所说。32CPU 在处理 8bit ++ 时，在汇编的时候可能会做数据转换，影响性能

wq_601840968 · 发表于 2019-7-24 09:26:07

ruanxianwu 发表于 2015-6-25 12:26
说了，你定义一个变量的时候，是放在内存中的，和51不同的。51是可以放在内部的128（还是256）的内存中的 ...

是三个步骤完成++操作，但是这三条指令之间被中断打断，并不会影响最后一条指令向内存中写入的值吧，所以我认为这个地方并不需要关中断进行保护，不知道理解的有没有问题？

wq_601840968 · 发表于 2019-7-24 09:26:27

823032003 发表于 2015-7-6 21:15
请问读修改写这种i++ 的方式会影响“原子操作”吗？

这么感觉不会呢

我也觉得没问题

一夕nandy · 发表于 2019-7-24 09:45:38

STM32 用uint_8编译出来的代码量比用 uint16_t/32_t 的大

modbus · 发表于 2019-7-24 10:47:55

wq_601840968 发表于 2019-7-24 09:26
我也觉得没问题

如果中断外减1条件和中断同时有效时，原子操作可保证这个变量值不变，而非原子操作的话这个变量值可能不变，也可能减1，而这种差异对程序有没有影响则要看具体程序要求了

Lyndon.Sun · 发表于 2019-7-25 21:21:52

涨姿势了！

lcmdw · 发表于 2019-7-25 22:17:00

学习了

flash3g · 发表于 2023-8-14 16:53:04

823032003 发表于 2015-7-6 21:15
请问读修改写这种i++ 的方式会影响“原子操作”吗？

这么感觉不会呢
(引用自19楼)

读
--------【此处被打断，不受影响】！！别的进程修改这个变量
修改
--------【此处被打断，不受影响】！！别的进程修改这个变量
写

最后写入就覆盖了中间的操作

编写STM32程序，uint8_t、uint16_t数据类型是否影响原子操作？

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