Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

--- ob:o7:memory [2016/08/24 19:05]
иван_денисов
+++ ob:o7:memory [2020/10/29 07:08] (текущий)
@@ Строка 1: / Строка 1: @@
-====== Особенности работы с памятью ======
+====== Работа с динамической памятью ======
-При выполнении команды **O7ARMv{6,7}Linker.Link** в рабочий журнал будет выведено, сколько программа потребляет ROM и RAM. Например, для программы из [[ob:o7:stm32f103|первого урока]] требуется 880 байт ROM и 16 байт RAM.
+При выполнении команды **O7ARMv{6,7}Linker.Link** в рабочий журнал будет выведено, сколько полученная программа потребляет ROM и RAM. Например, для программы из [[ob:o7:stm32f103|первого урока]] требуется 880 байт ROM и 16 байт RAM.
 Доступная память RAM используется под следующие ресурсы:
-  * heap (heapLim - heapOrg)
+  * куча;
-  * stack
+  * стек;
-  * global variables
+  * глобальные переменные;
-  * pointers table, strings, modules table
+  * таблица указателей, строки, таблица модулей.
-Heap (куча) используется только при динамическом выделении памяти через команду NEW, и она заполняется снизу вверх. (Перед вызовом команды NEW для указателя, ему необходимо присвоить значение NIL). Для сборки мусора в куче надо вызывать команду **MicroGC0.Collect**. Количество выделенной динамической памяти доступно в переменной **MicroKernel0.allocated**, начало кучи --- **MicroKernel0.heapOrg**, конец --- **MicroKernel0.heapLim**. Следовательно общий размер легко вычислить как их разность.
+Куча используется только при динамическом выделении памяти через команду **NEW**, и она заполняется снизу вверх. Для сборки мусора в куче надо вызывать команду **MicroGC0.Collect**. Количество выделенной динамической памяти доступно в переменной **MicroKernel0.allocated**, начало кучи --- **MicroKernel0.heapOrg**, конец --- **MicroKernel0.heapLim**. Следовательно общий размер легко вычислить как их разность.
-Стек заполняет выделенную под него память сверху вниз. И когда этот объем полностью заполняется, он начинает расти поверх кучи. Поэтому большие переменные рекомендуется размещать либо глобально, либо в куче, выход за границы которой контролируется автоматически.
+Стек заполняет выделенную под него память сверху вниз. И когда этот объем полностью заполняется, он начинает расти поверх кучи. Поэтому большие переменные рекомендуется размещать либо глобально, либо в куче, выход за границы которой контролируется автоматически. При переполнении кучи указатель будет равен NIL после вызова NEW.
-Размер памяти, выделяемой под стек, определяется переменной **StkSize** в модуле **System** для конкретного контроллера. Например, для STM32F4 это 8192 байта, для STM32F103x{8,B} --- 2048 байт. Это значение вы можете легко изменить исходя из требований вашего проекта. Если вы используете рекурсивные алгоритмы, то скорее всего вам потребуется зарезервировать больше места под стек.
+Размер памяти, выделяемой под стек, определяется константой **StkSize** в модуле **System** для конкретного контроллера. Например, для STM32F4 это 8192 байта, для STM32F103x{8,B} --- 2048 байт. Это значение вы можете легко изменить исходя из требований вашего проекта. Если вы используете рекурсивные алгоритмы, то скорее всего вам потребуется зарезервировать больше места под стек.
-Чтобы проверить заполнение стека, необходимо его вычислить исходя из положения начала и его текущего положения:
+Степень заполнение стека возможно вычислить, исходя из положения начала и его текущего положения:
-	SYSTEM.GET(SYSTEM.REG(6), stkOrg);
+	SYSTEM.GET(SYSTEM.REG(MT), stkOrg); (* MT = 6 *)
-	SYSTEM.GET(SYSTEM.REG(13), stkPos);
+	SYSTEM.GET(SYSTEM.REG(SP), stkPos); (* SP = 13 *)
 	stkLen := stkOrg - stkPos;
-Так возможно контролировать при отладка, не превышает ли **stkLen** значение **StkSize**
+Так возможно контролировать при отладке, не превышает ли **stkLen** значение **StkSize**
-Переполнение стека возможно сделать и более простым путем, сравнив **stkPos** с **MicroKernel0.heapLim**. Если он меньше, значит стек уже начал писаться в область памяти, выделенной для кучи.
+Переполнение стека возможно обнаружить и более простым путем, сравнив **stkPos** с **MicroKernel0.heapLim**. Если он меньше, значит стек уже начал писаться в область памяти, выделенной для кучи. Так возможно добавить ASSERT для аварийной остановки в случае переполнения стека. Про обработку аварийных остановок читайте [[ob:o7:debug|заметку про отладку]].
+===== Тестирование сборщика мусора =====
+Александр Ширяев разработал модуль для тестирования сборщика мусора:
+{{ :ob:o7:testgc0.odc |}}
+	MODULE TmpTestGC0;
+		(*
+			Alexander Shiryaev, 2019.10
+			Dynamic memory (and garbage collection) test
+			Board: Nucleo-F446RE
+				PA2: UART TX
+				PA3: UART RX
+				PA5: LED
+		*)
+		IMPORT
+			SYSTEM,
+			ARMv7M := MicroARMv7M,
+			Traps := MicroARMv7MTraps,
+			Kernel := MicroKernel0,
+			GC := MicroGC0,
+			TPorts := MicroSTM32F4TPorts,
+			Pins := MicroSTM32F4Pins,
+			Sys := MicroSTM32F405System,
+			SysTick0 := DplaARMv7MSTM32SysTick0,
+			WWDG := MicroARMv7MSTM32F4WWDG;
+		CONST
+			enableLED = TRUE;
+			led0PinPort = Pins.A;
+			led0PinN = 5;
+			led0BSRR = Pins.GPIOABSRR;
+			freq0 = 128; (* Hz *)
+		TYPE
+			Operation = POINTER TO OperationDesc;
+			OperationDesc = RECORD
+			END;
+			Repeat = POINTER TO RepeatDesc;
+			RepeatDesc = RECORD (OperationDesc)
+				value: INTEGER
+			END;
+			End = POINTER TO EndDesc;
+			EndDesc = RECORD (OperationDesc)
+			END;
+		VAR
+			cnt0: INTEGER;
+			operations: ARRAY 100 OF Operation;
+			nOp: INTEGER;
+			port: TPorts.Port;
+		PROCEDURE LEDOn;
+		BEGIN
+			SYSTEM.PUT(led0BSRR, {led0PinN})
+		END LEDOn;
+		PROCEDURE LEDOff;
+		BEGIN
+			SYSTEM.PUT(led0BSRR, {led0PinN+16})
+		END LEDOff;
+		PROCEDURE InitOperations;
+			VAR i: INTEGER;
+		BEGIN
+			i := 0;
+			WHILE i < LEN(operations) DO
+				operations[i] := NIL;
+				INC(i)
+			END;
+			GC.Collect;
+			nOp := 0
+		END InitOperations;
+		PROCEDURE AddRepeat (val: INTEGER);
+			VAR repeat: Repeat;
+		BEGIN
+			repeat := NIL;
+			NEW(repeat);
+			repeat.value := val;
+			operations[nOp] := repeat;
+			INC(nOp)
+		END AddRepeat;
+		PROCEDURE AddEnd;
+			VAR end: Repeat;
+		BEGIN
+			end := NIL;
+			NEW(end);
+			INC(nOp)
+		END AddEnd;
+		PROCEDURE PopulateOperations;
+			VAR i: INTEGER;
+		BEGIN
+			i := 0;
+			WHILE i < 10 DO
+				AddRepeat(i);
+				INC(i)
+			END;
+			i := 0;
+			WHILE i < 5 DO
+				AddEnd;
+				INC(i)
+			END
+		END PopulateOperations;
+		PROCEDURE Receive (id: CHAR; a: ARRAY OF CHAR; len: INTEGER);
+			VAR ok: BOOLEAN;
+				i: INTEGER;
+		BEGIN
+			IF id = 20X (* communication test *) THEN
+				TPorts.Send(port, 21X, SYSTEM.ADR(a), len, ok)
+			ELSIF id = 22X (* clear dynamic memory *) THEN
+				IF len = 0 THEN
+					InitOperations;
+					TPorts.Send(port, 23X, 0, 0, ok)
+				END
+			ELSIF id = 24X (* populate dynamic memory *) THEN
+				IF len = 0 THEN
+					PopulateOperations;
+					TPorts.Send(port, 25X, 0, 0, ok)
+				END
+			ELSIF id = 26X (* Kernel.allocated query *) THEN
+				IF len = 0 THEN
+					TPorts.Send(port, 27X, SYSTEM.ADR(Kernel.allocated), 4, ok)
+				END
+			ELSIF id = 28X (* TRAP test *) THEN
+				IF len = 0 THEN
+					ASSERT(FALSE)
+				END
+			ELSIF id = 2AX (* hangup test *) THEN
+				IF len = 0 THEN
+					REPEAT UNTIL FALSE
+				END
+			ELSIF id = 2CX (* multiple clear/populate calls *) THEN
+				IF len = 0 THEN
+					i := 1000;
+					REPEAT DEC(i);
+						InitOperations;
+						PopulateOperations;
+						WWDG.Update
+					UNTIL i = 0;
+					TPorts.Send(port, 2DX, 0, 0, ok)
+				END
+			END
+		END Receive;
+		PROCEDURE OnFreq0;
+		BEGIN
+			IF enableLED THEN
+				(* LED blink *)
+					INC(cnt0);
+					IF cnt0 MOD (freq0 DIV 4) = 0 THEN
+						LEDOn
+					ELSIF cnt0 MOD (freq0 DIV 4) = freq0 DIV 8 THEN
+						LEDOff
+					END
+			END;
+			WWDG.Update (* reset watchdog timer *)
+		END OnFreq0;
+		PROCEDURE MainLoop;
+		BEGIN
+			REPEAT
+				TPorts.Receive(port);
+				IF SysTick0.OnTimer() THEN
+					OnFreq0
+				END;
+				ARMv7M.WFI
+			UNTIL FALSE
+		END MainLoop;
+		PROCEDURE Init;
+			VAR ok: BOOLEAN;
+				i: INTEGER;
+			PROCEDURE InitPort;
+				VAR p: TPorts.InitPar;
+			BEGIN
+				p.n := TPorts.USART2;
+				p.RXPinPort := Pins.A;
+					p.RXPinN := 3;
+					p.RXPinAF := Pins.AF7;
+				p.TXPinPort := Pins.A;
+					p.TXPinN := 2;
+					p.TXPinAF := Pins.AF7;
+				p.UCLK := Sys.PCLK1;
+				p.baud := 115200;
+				p.parity := TPorts.parityNone;
+				p.receive := Receive;
+				p.version1 := 1;
+				TPorts.Init(port, p)
+			END InitPort;
+			PROCEDURE InitLED;
+			BEGIN
+				Pins.Configure(led0PinPort, led0PinN,
+					Pins.output, Pins.pushPull, Pins.low, Pins.noPull, 0)
+			END InitLED;
+		BEGIN
+			InitPort; (* initialize communication port *)
+			IF enableLED THEN
+				InitLED; LEDOff; cnt0 := 0 (* initialize LED and related logic *)
+			END;
+			WWDG.Init(WWDG.WDGTBMax, WWDG.WMax, WWDG.TMax); (* initialize watchdog timer *)
+			SysTick0.Init(Sys.HCLK, freq0); (* initialize periodic timer *)
+			IF Traps.trapFlag THEN Traps.ClearTrapFlag;
+				i := 3;
+				REPEAT DEC(i);
+					TPorts.Send(port, 0DEX, SYSTEM.ADR(Traps.trap), 9, ok)
+				UNTIL i = 0
+			ELSE
+				i := 3;
+				REPEAT DEC(i);
+					TPorts.Send(port, 0CBX, 0, 0, ok)
+				UNTIL i = 0
+			END
+		END Init;
+	BEGIN
+		Init;
+		MainLoop
+	END TmpTestGC0.
+	O7ARMv7MLinker.Link STM32F446RE TmpTestGC0
+----
+Автор заметки: [[http://iadenisov.ru|И.А. Денисов]]

Инструменты пользователя

Инструменты сайта

Различия

Инструменты страницы