volatile

在嵌入式系统中，部分内存空间可能是 易变的 (volatile)，保存在这种内存空间中的值可能在程序运行期间发生改变，即使程序本身并没有修改这些值。比如说，外设的一些寄存器会映射到内存空间（即统一编址），而这些寄存器可能会被外设自己修改，比如说状态寄存器。

volatile 类型限定符可以告诉编译器，程序中的某些数据是 易变的，volatile 通常用于指向易变内存空间的指针的声明中，比如说

volatile int *p;

使用 volatile 的一个作用在于，可以防止编译器对该变量的优化，从而避免程序出现问题。比如说有一个程序，最开始反复读取外设的状态寄存器，当状态寄存器的值表示外设已经完成对应操作后，程序就读取外设的数据寄存器。程序反复读取外设状态寄存器对应的地址，在编译器看来，程序并没有修改这个地址处的值，因此编译器可能会进行优化，即只在最开始读取一次，并把它放到寄存器中，后面对这个地址的读取都优化成对这个寄存器的读取，但是这样就会出现问题，如果最开始外设并没有完成相关操作，由于优化后的程序只在最开始读取了一次状态寄存器，即使后面状态寄存器的值更新了，CPU也并不会重新访问对应的内存地址，因此CPU就会一直认为外设没有完成相关操作，从而陷入死循环。使用 volatile 声明这个内存地址，编译器就不会进行这样的优化了。

新的问题

volatile可以防止编译器把反复load一个内存地址最终优化为只load一次，但是load指令硬件上也是先访问的cache，而不是实际外设中的寄存器，如果外设寄存器值发生改变，那么cache中的值还是旧的，那么CPU还是会读到一个旧值。外设寄存器的修改可能是外设自己执行的（比如状态寄存器），不走总线，cache也没法通过监听总线来保持一致性，那么这个问题是怎么解决的呢？难道是检测到内存地址是外设的时候，就不走cache了吗？