[Xenia 38]

Почему в small-модели стеки находятся снизу и как это исправить?

 

Работая с ATtiny2313 я уже привыкла к тому, что стеки (CSTACK и RSTACK) находятся сверху (в старших адресах). Это было очень удобно тем, что в программе можно было явно установить указатель RSTACK'а на самый верх, тем самым, задействуя всю неиспользованную память под стеки. Вручную же рассчитывать размеры стеков крайне неудобно, т.к. CSTACK запрашивают в байтах, а RSTACK в словах. А я не арифмометр, чтобы подбирать эти значения так, чтобы они вписались во весь объем памяти. Тем более что такую операцию мне пришлось бы выполнять каждый раз, когда бы я заводила или удаляла какую-нибудь переменную или изменяла размеры массива. А так, устанавливаешь указатель на вершину памяти и никакой тебе головной боли.

Однако перейдя со временем на МК с большим объемом ОЗУ, пришлось перейти и на модель памяти small. И тут меня ждало неприятное известие о том, что теперь стеки находятся внизу, за ними данные, а пустое пространство сверху. Теперь его уже никак нельзя использовать, кроме как вручную каждый раз изменять размеры стеков в проекте.

В таком расположении стеков я ничуть не виновата - IAR так делает сам. Вот посмотрите на контрольный тест для ATmega8. Этот МК выбран только потому, что допускает обе модели памяти: как tiny, так small. Пишу простейшую программу, содержащую массив данных Buffer, и компилирую ОДИН И ТОТ ЖЕ ПРОЕКТ на tiny и small моделях, переключая в проекте ТОЛЬКО тип модели и не трогая ничего остального.

 

unsigned char Buffer[70];

C_task main( void )
{
  Buffer[0] = 0;
}

В модели tiny получаю:

 

SEGMENT              SPACE    START ADDRESS   END ADDRESS     SIZE  TYPE  ALIGN
=======              =====    =============   ===========     ====  ====  =====
TINY_I               DATA               00000060                     dse    0
TINY_Z               DATA          00000060 - 000000A5          46   rel    0
CSTACK               DATA          000000A6 - 000000B9          14   dse    0
RSTACK               DATA          000000BA - 000000C9          10   dse    0

А в модели small вот это:

 

SEGMENT              SPACE    START ADDRESS   END ADDRESS     SIZE  TYPE  ALIGN
=======              =====    =============   ===========     ====  ====  =====
CSTACK               DATA          00000060 - 00000073          14   dse    0
RSTACK               DATA          00000074 - 00000083          10   dse    0
NEAR_I               DATA               00000084                     dse    0
NEAR_Z               DATA          00000084 - 000000C9          46   rel    0

Абсолютно та же самая ситуация со small-моделью во всех остальных моделях МК (проверяла еще и на AT90USB647).

 

Мой вопрос: Какими соображениями обусловлено такое распределение памяти в small-модели? Можно ли как-то изменить такое распределение памяти и заставить компилятор размещать данные ниже стеков?

Изменено 13 июня, 2009 пользователем Xenia

[SSerge 4]

Разница в .xcl файлах.

Линкер размещает сегменты в памяти в том порядке, в каком они перечислены в директивах -Z(DATA).

[IgorKossak 0]

Xenia, Вы очевидно полагаетесь на конфигурирование Вашего проекта через диалог (General Options->Target->System configuration->Configure system using dialog).

Если хотите держать всё под контролем, конфигурируйте систему через .xcl файл.

Нужный файл нужно скопировать в свой проект из папки /avr/config установленного продукта и указать на него в настройках Linker->Config->Linker command file и править его размещая сегменты как душе угодно.

[Xenia 38]

Разница в .xcl файлах.

Линкер размещает сегменты в памяти в том порядке, в каком они перечислены в директивах -Z(DATA).

 

Это не так!

Для ATmega8 по умолчанию имеются два файла для конфигурации линкера: lnkm8t.xcl (для tiny-модели) и lnkm8s.xcl (для small-модели). Смотрим конфигурацию для small-модели (файл lnkm8s.xcl):

 

/* Internal data memory */

-Z(DATA)TINY_I,TINY_Z,TINY_N=60-FF

-Z(DATA)NEAR_I,NEAR_Z=60-45F

-Z(DATA)RSTACK+_..X_RSTACK_SIZE=60-45F

-Z(DATA)CSTACK+_..X_CSTACK_SIZE=60-45F

-Z(DATA)HEAP+_..X_HEAP_SIZE=60-45F

-Z(DATA)IOSTREAM_N#60-45F

-Z(DATA)NEAR_HEAP+_..X_NEAR_HEAP_SIZE=60-45F

 

Как видим, стеки перечислены ПОСЛЕ данных, но, тем не менее, располагаются они в обратном порядке (RSTACK+CSTACK ниже чем NEAR_I+NEAR_Z). Примерно таже последовательность и в файле конфигурации tiny-модели. Если отбросить все то, что к делу не относится (хипы и иостримы), но порядок перечисления сегментов -Z(DATA) для обоих моделей использован одинаковый - память раньше стеков, но результат компиляции получается разный.

Ваше утверждение уже потому не может быть правдой, что в конфигурациях линкера строка RSTACK стоит раньше чем CSTACK, когда как каждому известно, что CSTACK всегда ниже RSTACK'а, т.к. первый растет вверх, а второй вниз.

Изменено 13 июня, 2009 пользователем Xenia

[KRS 1]

RSTACK стоит раньше чем CSTACK, когда как каждому известно, что CSTACK всегда ниже RSTACK'а, т.к. первый растет вверх, а второй вниз.

Это с каких пор CSTACK вверх растет???

Вы листинг смотрели? Там видно сразу куда что растет.

[Xenia 38]

Это с каких пор CSTACK вверх растет???

Вы листинг смотрели? Там видно сразу куда что растет.

В tiny-модели вроде бы CSTACK кверху рос. Впрочем, я не твердо в том уверена, поскольку старалась локальные переменные в функциях размещать в мусорных регистрах. Но в какую бы сторону ни рос стек, мой вопрос остается в силе. Я привела явные доказательства того, что в small-модели стеки организуются ниже данных. Об этом однозначно свидетельствует выдержка из map-файла, которую я привела в первом сообщении. Пока мой вопрос о причинах этого явления остается без ответа.

Изменено 13 июня, 2009 пользователем Xenia

[KRS 1]

а вы свой XCL файл писали?

Что то у меня всегда сегменты шли в нужном мне порядке...

попробуйте их тогда в одной строчке перечислить! тогда точно в нужном порядке пойдут!

[SSerge 4]

Проверил на версии 4.12.

Ещё интереснее, при установленой галке General Options->Target->Configure system using dialog(not in .XCL file) директивы размещения сегментов берутся из \avr\src\template\cfg1soim.xcl или \avr\src\template\cfg1toim.xcl.

 

А при снятой - из \avr\config\lnkm8s.xcl или \avr\config\lnkm8t.xcl.

Это видно в "шапке" в начале map-файла.

 

При снятии/установке галки положение сегментов меняется, но именно в соответствии с порядком следования -Z директив в этих файлах.

[IgorKossak 0]

Пока мой вопрос о причинах этого явления остается без ответа.

Постараюсь ещё раз.

У Вас было два вопроса: о причинах и соображениях такого распределения и как сделать так как надо.

На первый вопрос Вам ответили, что расположение сегментов описано в xcl файлах. Из чего исходили IARовцы, располагая таким образом сегменты - одному Богу известно. Абсолютно однозначных причин на это нет.

Что касается второго вопроса, то в третьем посте я Вам уже говорил, что нужно сделать. Добавлю только, что если Вы хотите прижать стеки к потолку ОЗУ, то вместо символа "=" надо ставить "#"

-Z(DATA)RSTACK+_..X_RSTACK_SIZE#60-45F
-Z(DATA)CSTACK+_..X_CSTACK_SIZE#60-45F

[Xenia 38]

Ещё интереснее, при установленой галке General Options->Target->Configure system using dialog(not in .XCL file) директивы размещения сегментов берутся из \avr\src\template\cfg1soim.xcl или \avr\src\template\cfg1toim.xcl.

А при снятой - из \avr\config\lnkm8s.xcl или \avr\config\lnkm8t.xcl.

Это видно в "шапке" в начале map-файла.

При снятии/установке галки положение сегментов меняется, но именно в соответствии с порядком следования -Z директив в этих файлах.

 

Огромное спасибо! Теперь мне стала абсолютно ясна причина, по которой у меня расстановка сегментов не соответствовала файлу конфигурации lnkm8s.xcl - компилятор брал его из другого файла cfg1soim.xcl, поскольку та галка у меня в проекте стояла.

Стало быть разница в укладке сегментов следует из содержимого файлов конфигурации cfg1soim.xcl и cfg1toim.xcl.

 

В модели tiny стеки выше tiny-данных:

 

-Z(DATA)TINY_I,TINY_Z,TINY_N=_..X_SRAM_TBASE:+_..X_SRAM_TSIZE

-Z(DATA)CSTACK+_..X_CSTACK_SIZE=_..X_SRAM_TBASE:+_..X_SRAM_TSIZE

-Z(DATA)HEAP+_..X_HEAP_SIZE=_..X_SRAM_TBASE:+_..X_SRAM_TSIZE

-Z(DATA)IOSTREAM_N#_..X_SRAM_TBASE:+_..X_SRAM_TSIZE

-Z(DATA)TINY_HEAP+_..X_TINY_HEAP_SIZE=_..X_SRAM_TBASE:+_..X_SRAM_TSIZE

-Z(DATA)RSTACK+_..X_RSTACK_SIZE=_..X_RSTACK_BASE-_..X_RSTACK_END

-Z(DATA)NEAR_I,NEAR_Z=_..X_SRAM_BASE-_..X_SRAM_END

-Z(DATA)NEAR_HEAP+_..X_NEAR_HEAP_SIZE=_..X_SRAM_BASE-_..X_SRAM_END

-Z(DATA)NEAR_N=_..X_SRAM_BASE-_..X_SRAM_END

 

А в модели small стеки ниже near-данных:

 

-Z(DATA)TINY_I,TINY_Z,TINY_N=_..X_SRAM_TBASE:+_..X_SRAM_TSIZE

-Z(DATA)CSTACK+_..X_CSTACK_SIZE=_..X_CSTACK_BASE-_..X_CSTACK_END

-Z(DATA)HEAP+_..X_HEAP_SIZE=_..X_SRAM_BASE-_..X_SRAM_END

-Z(DATA)IOSTREAM_N#_..X_SRAM_BASE-_..X_SRAM_END

-Z(DATA)NEAR_HEAP+_..X_NEAR_HEAP_SIZE=_..X_SRAM_BASE-_..X_SRAM_END

-Z(DATA)RSTACK+_..X_RSTACK_SIZE=_..X_RSTACK_BASE-_..X_RSTACK_END

-Z(DATA)NEAR_I,NEAR_Z,NEAR_N=_..X_SRAM_BASE-_..X_SRAM_END

 

Еще раз спасибо за исчерпывающее разъяснение!

Изменено 14 июня, 2009 пользователем Xenia