内存屏障为何禁止静态全局变量优化？如何优化静态全局变量g的访问？

这段代码包含中断服务程序isr与普通函数func，二者共用全局变量flag，同时定义了静态全局变量g：

• 无内存屏障时，由于flag会被中断异步修改，代码存在逻辑问题
• 添加全局内存屏障<1>可以修复该问题，但会同时抑制对g的优化——g是当前翻译单元（TU）私有、外部不可访问的变量，原本应该被编译器完全优化掉
• 全局内存屏障的效果和调用非内联函数f()``<3>一致，但存在疑问：既然g对外不可见，为什么编译器无法优化它的访问操作？
• 尝试使用针对flag的特定内存屏障<2>，也没能解决问题（未给flag添加volatile修饰，因为该关键字仅应用于硬件寄存器的访问场景）

核心需求：如何让编译器对g的访问操作进行优化？使用的编译器为avr-gcc。

#include <stdint.h>

uint8_t flag;  

void isr() __asm__("__vector_5") __attribute__ ((__signal__, __used__, __externally_visible__)); 
void isr() {
    flag = 1;
}

static uint8_t g;

void f();

void func(void) {
  for (uint8_t i=0; i<20; i++) {
//      f(); // <3>
//      __asm__ __volatile__ ("" : : : "memory"); // <1>
//          __asm__ __volatile__ ("" : "=m" (flag)); // <2>
    ++g;
    if (flag) {
      flag = 0;
    }
  }
}

//void f(){}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者wimalopaan