最適化処理のせいで悩んだぞ 呪文volatile再び

割り込みに絡む処理で、「C」が良かれと思って
やった最適化処理のせいで悩んでしまいました。

簡略化して説明するとこんな流れ。
　　intr_aは割り込み内で処理されるデータ。
　　2バイト値なんでメイン側では割込禁止で書き込む
　　必要がある。
　　hoge()という関数の中でそれを実行する。

～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～
//　割り込みで読み出し処理される2バイトデータ
volatile int intr_a;

//　aをあれこれ計算してintr_aを更新
void hoge(int a)
{
int d;　　　　　　★1　一時変数
　　d　= a * なんたら (1)
　　d += あれこれ　　 (2)　そこそこ時間のかかる計算
　　cli();　　　　　　　// 割込禁止にして
　　intr_a = d;　 (3)　 // intr_aに計算結果を書いて
　　sei();　　　　　　　// 割込有効に戻す
}　　　　　　　　　　　 // リターン
～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～

走らせてみると、思いのほか割り込みが禁止されて
いる時間が長いのです。
割り込み禁止期間は計算結果を書く(3)の一瞬だけ
のはず。
しかし、禁止時間から考えて計算途中も割り込み
禁止になっている様子でなのです。

その原因は最適化処理。
別行に書いている(1)と(2)の処理を、(3)のところに
コンパイラがまとめてしまっていたのです。

Cコンパイラの気持ち：
　　「一時変数なんか使わんでも処理できるぜい」と

そのため、計算が始まる直前に割込禁止にして
しまっていて、時間のかかる計算が割り込み
禁止状態で行われていたのです。

で、対策。
・その1
　　一時変数int dの前に「volatile」を前置。
　　これで(1)(2)(3)が記述どうりの順序で進む
　　ので、(3)だけが割り込み禁止になります。

・その2
　　hoge()を戻り値を持たせるようにして、
　　その値を割り込み禁止でintr_aに書く。
　　int hoge(int a)　とし、hoge()の中で
　　intr_aを書くのではなく、外の処理として
　　　　b = hoge(a);
　　　　cli();
　　　　intr_a = b；　(4)
　　　　sei();
　　とすると、(4)だけが割り込み禁止になって
　　思惑どうりに処理が流れます。
　　　　ひょっとしたらこのbにもvolatileが
　　　　必要かもしれない。

※過去記事
・2018年10月11日：魔法の言葉「volatile」

割り込みで直接操作されるintr_aはvolatileを付けなけりゃ
と注意します。
しかし、処理の流れが重要なら、計算途中で使う一時変数に
も付けておかないと、ということです。

「割り込み禁止時間が長いぞ」・・・この発見は
テストパルスをオシロで見てしかわかりません。
答えは合ってるし。


※スペルのミスを訂正 (恥ずかしいぞ)