너무 많은 RAM을 사용하고 있습니다. 이것을 어떻게 측정 할 수 있습니까?

내가 알 수있는 한, 프로젝트에서 사용중인 RAM의 양을 알고 싶습니다. 실제로 직접 계산하고 계산하는 것 외에는 실제로 해결할 수있는 방법이 없습니다. 나는 RAM이 부족하다고 판단한 다소 큰 프로젝트의 무대에 도달했습니다.

섹션을 추가 할 수 있고 명백한 이유없이 코드의 다른 곳에서 느슨해지기 때문에 이것을 결정했습니다 . #ifndef다른 것이 있으면 다시 작동합니다. 새 코드에는 프로그래밍 방식으로 문제가 없습니다.

사용 가능한 RAM이 끝날 것으로 의심되었습니다. 너무 많은 스택을 사용하고 있다고 생각하지 않습니다 (가능하더라도) 실제로 사용중인 RAM의 양을 결정하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

통과하고 그것을 해결하려고 노력하면서 열거 형과 구조체에 도달 할 때 문제가 있습니다. 메모리 비용은 얼마입니까?

첫 번째 편집 : 또한 시작한 이후 스케치를 너무 많이 편집했습니다. 이것은 처음에 얻은 실제 결과는 아니지만 지금 얻는 결과입니다.

  text     data     bss     dec     hex filename
 17554      844     449   18847    499f HA15_20140317w.cpp.elf
 16316      694     409   17419    440b HA15_20140317w.cpp.elf
 17346      790     426   18562    4882 HA15_20140317w.cpp.elf

첫 번째 줄 (텍스트 17554 포함)이 작동하지 않았으며, 많은 편집 후 두 번째 줄 (텍스트 16316 포함)이 정상적으로 작동합니다.

편집 : 세 번째 줄에는 모든 작업, 직렬 판독, 새로운 기능 등이 있습니다. 본질적으로 일부 전역 변수와 중복 코드를 제거했습니다. 이 코드는 sae 당이 코드가 아니기 때문에 RAM 사용과 관련이 있기 때문에 이것을 언급합니다. 원래 질문으로 돌아가서 "최선의 측정 방법"으로 돌아가서 여전히 몇 가지 답변을 확인하고 있습니다. 감사합니다.

위의 정보를 실제로 어떻게 해석합니까?

지금까지 내 이해는 :

`TEXT` is program instruction memory
`DATA` is variables (unitialised?) in program memory
`BSS`  is variables occupying RAM

BSS가 1024 바이트보다 적기 때문에 두 번째는 왜 작동하지만 첫 번째는 그렇지 않습니까? 그렇다면 DATA+BSS둘 다 1024 이상을 차지합니다.

다시 편집 : 코드를 포함하도록 질문을 편집했지만 문제와 실제로 관련이 없기 때문에 코드를 제거했습니다 (잘못된 코딩 방법, 변수 선언 등). 당신은 당신이 경우 편집을 통해 다시보고 코드를 검토 할 수 있습니다 정말 그것을보고 싶어요. 나는 RAM 문제를 측정하는 방법에 대한 더 기반을 둔 당면한 질문으로 돌아가고 싶었습니다.

제공된 기능을 사용할 수 있습니다. AVRGCC : 스택 사용량 모니터링

이 함수는 스택 사용량을 확인하기위한 것이지만보고 된 것은 실제로 실행 된 적이없는 실제 RAM입니다 (실행 중). 알려진 값 (0xC5)으로 RAM을 "페인팅"(채우기) 한 다음 여전히 동일한 초기 값을 갖는 바이트 수를 세는 RAM 영역을 확인하여이를 수행합니다.
이 보고서에는 사용되지 않은 RAM (최소 여유 RAM)이 표시되므로 사용 된 최대 RAM (총 RAM-보고 된 RAM)을 계산할 수 있습니다.

두 가지 기능이 있습니다.

• StackPaint 는 초기화 중에 자동으로 실행되고 0xC5 값으로 RAM을 "페인트"합니다 (필요한 경우 변경 가능).

• 사용하지 않은 RAM을 계산하기 위해 언제라도 StackCount 를 호출 할 수 있습니다.

다음은 사용법의 예입니다. 많이하지는 않지만 기능을 사용하는 방법을 보여주기위한 것입니다.

// -----------------------------------------------------------------------------
extern uint8_t _end;
extern uint8_t __stack;

void StackPaint(void) __attribute__ ((naked)) __attribute__ ((section (".init1")));

void StackPaint(void)
{
#if 0
    uint8_t *p = &_end;

    while(p <= &__stack)
    {
        *p = 0xc5;
        p++;
    }
#else
    __asm volatile ("    ldi r30,lo8(_end)\n"
                    "    ldi r31,hi8(_end)\n"
                    "    ldi r24,lo8(0xc5)\n" /* STACK_CANARY = 0xc5 */
                    "    ldi r25,hi8(__stack)\n"
                    "    rjmp .cmp\n"
                    ".loop:\n"
                    "    st Z+,r24\n"
                    ".cmp:\n"
                    "    cpi r30,lo8(__stack)\n"
                    "    cpc r31,r25\n"
                    "    brlo .loop\n"
                    "    breq .loop"::);
#endif
} 


uint16_t StackCount(void)
{
    const uint8_t *p = &_end;
    uint16_t       c = 0;

    while(*p == 0xc5 && p <= &__stack)
    {
        p++;
        c++;
    }

    return c;
} 

// -----------------------------------------------------------------------------

void setup() {

Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
Serial.println(StackCount(), DEC);  // calls StackCount() to report the unused RAM
delay(1000);
}

런타임시 메모리 사용량과 관련하여 발생할 수있는 주요 문제는 다음과 같습니다.

• 동적 할당을 위해 힙 에 사용 가능한 메모리가 없음 ( malloc또는 new)
• 함수를 호출 할 때 스택 에 공간이 남아 있지 않습니다

둘 다 실제로 AVR SRAM (Arduino의 2K)이 두 프로그램 모두에 사용되는 것과 동일 합니다 ( 프로그램 실행 중에 크기가 변하지 않는 정적 데이터 외에 ).

일반적으로 동적 메모리 할당은 MCU에서 거의 사용되지 않으며 일반적으로 소수의 라이브러리 만 사용합니다 (이 중 하나는 String사용하지 않는 클래스이므로 좋은 지적입니다).

스택과 힙은 아래 그림에서 볼 수 있습니다 ( Adafruit 제공 ).

따라서 가장 예상되는 문제는 스택 오버플로 (스택이 힙쪽으로 커져서 오버플로가 발생한 경우)-그리고 힙이 전혀 사용되지 않은 경우 SRAM의 정적 데이터 영역에서 오버플로가 발생한 경우입니다. 다음 중 하나의 위험이 높습니다.

• 데이터 손상 (즉, 스택이 힙 또는 정적 데이터를 기록함)으로 이해할 수없는 동작
• 스택 손상 (즉, 힙 또는 정적 데이터가 스택 내용을 덮어 씁니다)으로 인해 일반적으로 충돌이 발생합니다

힙의 상단과 스택의 상단 사이에 남은 메모리의 양을 알기 위해 (실제로, 아래에 묘사 된 것과 동일한 이미지에서 힙과 스택을 모두 나타내는 경우 하단을 호출 할 수 있습니다) 다음 기능을 사용할 수 있습니다 :

int freeRam () {
  extern int __heap_start, *__brkval; 
  int v; 
  return (int) &v - (__brkval == 0 ? (int) &__heap_start : (int) __brkval); 
}

위의 코드에서, __brkval힙의 정상 점은 있지만 0힙이 사용되지 않은 경우,이 경우에 우리가 사용 &__heap_start되는 점을 __heap_start제 1 가변, 즉 마크 힙의 저부; &v물론 스택의 맨 위 (이것은 스택에서 마지막으로 푸시 된 변수 임)이므로 위의 수식은 스택 (또는 사용하는 경우 힙)이 커질 수있는 메모리 양을 반환합니다.

코드의 다양한 위치에서이 기능을 사용하여이 크기가 크게 줄어드는 위치를 찾아 볼 수 있습니다.

물론,이 함수가 음수를 반환하는 것을 본다면 너무 늦습니다 : 이미 스택을 오버플로했습니다!

임시 디렉토리에서 생성 된 .elf 파일을 찾는 방법을 알아낼 때 아래 명령을 실행하여 SRAM 사용을 덤프 할 수 있습니다. 여기서 project.elf생성 된 .elf파일 로 대체 됩니다. 이 출력의 장점은 SRAM 사용 방법 을 검사 할 수 있다는 것입니다 . 모든 변수가 전역 변수 여야합니까? 실제로 모두 필요합니까?

avr-objdump -S -j .bss project.elf

project.elf:     file format elf32-avr


Disassembly of section .bss:

00800060 <__bss_start>:
        ...

00800070 <measurementReady>:
        ...

00800071 <cycles>:
        ...

00800073 <measurement>:
  800073:       00 00 00 00                                         ....

00800077 <measurementStart>:
  800077:       00 00 00 00                                         ....

0080007b <timerOverflows>:
  80007b:       00 00 00 00

아래 주석에서 언급 한 Ignacio Vazquez-Abrams와 같이 스택 또는 동적 메모리 사용은 표시되지 않습니다.

또한를 avr-objdump -S -j .data project.elf확인할 수는 있지만 내 프로그램 중 아무것도 아무것도 출력하지 않으므로 유용한 지 여부를 알 수 없습니다. 이 목록에 가정 '0이 아닌 데이터를 초기화'.

사용 가능한 RAM이 끝날 것으로 의심되었습니다. 너무 많은 스택을 사용하고 있다고 생각하지 않습니다 (가능하더라도) 실제로 사용중인 RAM의 양을 결정하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

수동 추정과 sizeof연산자 를 사용하여 조합하는 것이 가장 좋습니다 . 모든 선언이 정적 인 경우 정확한 그림을 제공해야합니다.

동적 할당을 사용하는 경우 메모리 할당 해제를 시작하면 문제가 발생할 수 있습니다. 이는 힙의 메모리 조각화 때문입니다.

통과하고 그것을 해결하려고 노력하면서 열거 형과 구조체에 도달 할 때 문제가 있습니다. 메모리 비용은 얼마입니까?

열거 형은만큼 많은 공간을 차지합니다 int. 따라서 enum선언 에 10 개의 요소 세트가 있으면 그 값은입니다 10*sizeof(int). 또한 열거 형을 사용하는 모든 변수는 단순히입니다 int.

구조의 경우 가장 쉽게 sizeof찾을 수 있습니다. 구조는 멤버의 합과 같은 (최소) 공간을 차지합니다. 컴파일러가 구조 정렬을 수행하는 경우 더 많을 수 있지만의 경우에는 그렇지 않습니다 avr-gcc.

프로그램 에서 사용중인 플래시, SRAM 및 EEPROM의 양을 깔끔하게 시각화하는 Arduino Builder 라는 프로그램이 있습니다.

Arduino 빌더는 CodeBlocks Arduino IDE 솔루션의 일부를 구성합니다 . 독립형 프로그램 또는 CodeBlocks Arduino IDE를 통해 사용할 수 있습니다.

불행히도 Arduino Builder는 약간 오래 되었지만 Uno와 같은 대부분의 프로그램과 대부분의 Arduino에서 작동합니다.