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1.. include:: ../disclaimer-ita.rst2 3:Original: :ref:`Documentation/process/volatile-considered-harmful.rst <volatile_considered_harmful>`4:Translator: Federico Vaga <federico.vaga@vaga.pv.it>5 6.. _it_volatile_considered_harmful:7 8Perché la parola chiave "volatile" non dovrebbe essere usata9------------------------------------------------------------10 11Spesso i programmatori C considerano volatili quelle variabili che potrebbero12essere cambiate al di fuori dal thread di esecuzione corrente; come risultato,13a volte saranno tentati dall'utilizzare *volatile* nel kernel per le14strutture dati condivise. In altre parole, gli è stato insegnato ad usare15*volatile* come una variabile atomica di facile utilizzo, ma non è così.16L'uso di *volatile* nel kernel non è quasi mai corretto; questo documento ne17descrive le ragioni.18 19Il punto chiave da capire su *volatile* è che il suo scopo è quello di20sopprimere le ottimizzazioni, che non è quasi mai quello che si vuole.21Nel kernel si devono proteggere le strutture dati condivise contro accessi22concorrenti e indesiderati: questa è un'attività completamente diversa.23Il processo di protezione contro gli accessi concorrenti indesiderati eviterà24anche la maggior parte dei problemi relativi all'ottimizzazione in modo più25efficiente.26 27Come *volatile*, le primitive del kernel che rendono sicuro l'accesso ai dati28(spinlock, mutex, barriere di sincronizzazione, ecc) sono progettate per29prevenire le ottimizzazioni indesiderate. Se vengono usate opportunamente,30non ci sarà bisogno di utilizzare *volatile*. Se vi sembra che *volatile* sia31comunque necessario, ci dev'essere quasi sicuramente un baco da qualche parte.32In un pezzo di codice kernel scritto a dovere, *volatile* può solo servire a33rallentare le cose.34 35Considerate questo tipico blocco di codice kernel::36 37 spin_lock(&the_lock);38 do_something_on(&shared_data);39 do_something_else_with(&shared_data);40 spin_unlock(&the_lock);41 42Se tutto il codice seguisse le regole di sincronizzazione, il valore di un43dato condiviso non potrebbe cambiare inaspettatamente mentre si trattiene un44lock. Un qualsiasi altro blocco di codice che vorrà usare quel dato rimarrà45in attesa del lock. Gli spinlock agiscono come barriere di sincronizzazione46- sono stati esplicitamente scritti per agire così - il che significa che gli47accessi al dato condiviso non saranno ottimizzati. Quindi il compilatore48potrebbe pensare di sapere cosa ci sarà nel dato condiviso ma la chiamata49spin_lock(), che agisce come una barriera di sincronizzazione, gli imporrà di50dimenticarsi tutto ciò che sapeva su di esso.51 52Se il dato condiviso fosse stato dichiarato come *volatile*, la53sincronizzazione rimarrebbe comunque necessaria. Ma verrà impedito al54compilatore di ottimizzare gli accessi al dato anche _dentro_ alla sezione55critica, dove sappiamo che in realtà nessun altro può accedervi. Mentre si56trattiene un lock, il dato condiviso non è *volatile*. Quando si ha a che57fare con dei dati condivisi, un'opportuna sincronizzazione rende inutile58l'uso di *volatile* - anzi potenzialmente dannoso.59 60L'uso di *volatile* fu originalmente pensato per l'accesso ai registri di I/O61mappati in memoria. All'interno del kernel, l'accesso ai registri, dovrebbe62essere protetto dai lock, ma si potrebbe anche desiderare che il compilatore63non "ottimizzi" l'accesso ai registri all'interno di una sezione critica.64Ma, all'interno del kernel, l'accesso alla memoria di I/O viene sempre fatto65attraverso funzioni d'accesso; accedere alla memoria di I/O direttamente66con i puntatori è sconsigliato e non funziona su tutte le architetture.67Queste funzioni d'accesso sono scritte per evitare ottimizzazioni indesiderate,68quindi, di nuovo, *volatile* è inutile.69 70Un'altra situazione dove qualcuno potrebbe essere tentato dall'uso di71*volatile*, è nel caso in cui il processore è in un'attesa attiva sul valore72di una variabile. Il modo giusto di fare questo tipo di attesa è il seguente::73 74 while (my_variable != what_i_want)75 cpu_relax();76 77La chiamata cpu_relax() può ridurre il consumo di energia del processore78o cedere il passo ad un processore hyperthreaded gemello; funziona anche come79una barriera per il compilatore, quindi, ancora una volta, *volatile* non è80necessario. Ovviamente, tanto per puntualizzare, le attese attive sono81generalmente un atto antisociale.82 83Ci sono comunque alcune rare situazioni dove l'uso di *volatile* nel kernel84ha senso:85 86 - Le funzioni d'accesso sopracitate potrebbero usare *volatile* su quelle87 architetture che supportano l'accesso diretto alla memoria di I/O.88 In pratica, ogni chiamata ad una funzione d'accesso diventa una piccola89 sezione critica a se stante, e garantisce che l'accesso avvenga secondo90 le aspettative del programmatore.91 92 - I codice *inline assembly* che fa cambiamenti nella memoria, ma che non93 ha altri effetti espliciti, rischia di essere rimosso da GCC. Aggiungere94 la parola chiave *volatile* a questo codice ne previene la rimozione.95 96 - La variabile jiffies è speciale in quanto assume un valore diverso ogni97 volta che viene letta ma può essere lette senza alcuna sincronizzazione.98 Quindi jiffies può essere *volatile*, ma l'aggiunta ad altre variabili di99 questo è sconsigliata. Jiffies è considerata uno "stupido retaggio"100 (parole di Linus) in questo contesto; correggerla non ne varrebbe la pena e101 causerebbe più problemi.102 103 - I puntatori a delle strutture dati in una memoria coerente che potrebbe104 essere modificata da dispositivi di I/O può, a volte, essere legittimamente105 *volatile*. Un esempio pratico può essere quello di un adattatore di rete106 che utilizza un puntatore ad un buffer circolare, questo viene cambiato107 dall'adattatore per indicare quali descrittori sono stati processati.108 109Per la maggior parte del codice, nessuna delle giustificazioni sopracitate può110essere considerata. Di conseguenza, l'uso di *volatile* è probabile che venga111visto come un baco e porterà a verifiche aggiuntive. Gli sviluppatori tentati112dall'uso di *volatile* dovrebbero fermarsi e pensare a cosa vogliono davvero113ottenere.114 115Le modifiche che rimuovono variabili *volatile* sono generalmente ben accette116- purché accompagnate da una giustificazione che dimostri che i problemi di117concorrenza siano stati opportunamente considerati.118 119Riferimenti120===========121 122[1] https://lwn.net/Articles/233481/123 124[2] https://lwn.net/Articles/233482/125 126Crediti127=======128 129Impulso e ricerca originale di Randy Dunlap130 131Scritto da Jonathan Corbet132 133Migliorato dai commenti di Satyam Sharma, Johannes Stezenbach, Jesper134Juhl, Heikki Orsila, H. Peter Anvin, Philipp Hahn, e Stefan Richter.135