作为一个RT-Thread开发者，回顾这一段时间以来趟过的坑

发布于 2023-04-14 23:48:08 浏览：6173 订阅该版

[tocm]

# 作为一个RT-Thread开发者，回顾这一段时间以来趟过的坑（1）

## 1： -1不等于-1的情况

***Q:-1在什么情况下等于-1呢？-1当然在任何情况下等于-1呀，生活中当然这么回答没有任何问题，因为 -1在人看来是独一无二的。***

场景：

前一段时间在给某个BSP适配串口驱动时，需要传递一个**int**型的变量，由于个人主观意识，在最初的环节将这个变量设置为了**char**型，在小伙伴的帮助下排查了好久最终定位到了数据类型不匹配的原因，直接上代码，这里以RT1060 BSP 举例。

- 正确代码

```c
static int imxrt_getc(struct rt_serial_device *serial)
{
    int ch;
    struct imxrt_uart *uart;

RT_ASSERT(serial != RT_NULL);
    uart = rt_container_of(serial, struct imxrt_uart, serial);

ch = -1;
    if (LPUART_GetStatusFlags(uart->uart_base) & kLPUART_RxDataRegFullFlag)
    {
        ch = LPUART_ReadByte(uart->uart_base);
    }

return ch;
}
```

- 错误代码

```c
static int imxrt_getc(struct rt_serial_device *serial)
{
    char ch;
    struct imxrt_uart *uart;

RT_ASSERT(serial != RT_NULL);
    uart = rt_container_of(serial, struct imxrt_uart, serial);

ch = -1;
    if (LPUART_GetStatusFlags(uart->uart_base) & kLPUART_RxDataRegFullFlag)
    {
        ch = LPUART_ReadByte(uart->uart_base);
    }

return ch;
}
```

**仅一个数据类型不一致，整个代码就跑飞了**，跑飞的地方如下：

```c
void rt_hw_serial_isr(struct rt_serial_device *serial, int event)
{
    switch (event & 0xff)
    {
        case RT_SERIAL_EVENT_RX_IND:
        {
            int ch = -1;
            rt_base_t level;
            struct rt_serial_rx_fifo* rx_fifo;

/* interrupt mode receive */
            rx_fifo = (struct rt_serial_rx_fifo*)serial->serial_rx;
            RT_ASSERT(rx_fifo != RT_NULL);

while (1)
            {
                ch = serial->ops->getc(serial);
                if (ch == -1) break; //问题关键

/* disable interrupt */
                level = rt_hw_interrupt_disable();

rx_fifo->buffer[rx_fifo->put_index] = ch;
                rx_fifo->put_index += 1;
                if (rx_fifo->put_index >= serial->config.bufsz) rx_fifo->put_index = 0;
                ...
            }
         }
    }
 }    
```

我们可以看到者关键的一句**if (ch == -1) break;**这里在无输入时ch会返回-1并退出循环。

通常上述C代码在翻译成汇编时，会翻译成 判断 **ch - 1**的结果的相应指令。这里ch是char型的-1，在内存中存储的值就是0xFF,

这里的-**-1是个立即数，在这里回被默认为32位int型，所以这里-1在内存中的值为0xFFFFFFFF**，通过运算单元0XFF-0xFFFFFFFF比较二者的大小，结果显而易见不为0，这样就出现了**人为认为的-1 = -1而机器人认为-1 ≠-1的现象**，所以串口驱动便会卡死在这里。

## 2：-1 不等于 -1的情况2

场景：

在验证原子指令时出现了这么一个情况，编写测试用例时一致不通过，最终添加判断，发现 **-1 > -1**,这是受过九年义务教育的我能接受的？上代码：

出问题的地方：

```c
    base = 2;
    result = rt_atomic_add(&base, -3);
    uassert_true(base == -1);
```

这里**uassert_true(base == -1);**一直不通过。

中间省略长时间的调试过程。。。我们看一下**rt_atomic_add**这个函数：

```c
rt_atomic_t rt_hw_atomic_add(volatile rt_atomic_t *ptr, rt_atomic_t val)
{
    rt_atomic_t result;
    asm volatile ("amoadd.w %0, %1, (%2)" : "=r"(result) : "r"(val), "r"(ptr) : "memory");
    return result;
}
```

看着没毛病吧，其实就是没毛病，错的时其没用对地方。该指令的语义是，将一个32位的val与ptr地址指向的数据相加并将结果保存在ptr所指向的内存空间。

函数在翻译成汇编时，会添加一些上下文代码，在RV64的qemu上使用上述指令测试时，由于其是64位环境，这个指令是操作32位数，而且结果是负数，这就很有趣了，工具链会将过程优化，把计算出来的**32位有符号的-1优化为64为的有符号-1**，64位-1在内存中的值为

0XFFFFFFFFFFFFFFFF,而与之相比较的-1默认为int型，在内存中的值位0XFFFFFFFF,上文提到，判断俩个数是否相等通常是通过做差，显然**0XFFFFFFFFFFFFFFFF-0XFFFFFFFF 不等于 0**，这样**uassert_true(base == -1);**便判断为不相等，且是前者大于后者。

## 3 未完待续