При разработке одного девайса на базе STM32F407 столкнулся с проблемой нехватки оперативной памяти. Назначение самого девайса не принципиально, но важно, что изначальный код писался для десктопной системы и его нужно было просто портировать на микроконтроллер под управлением FreeRTOS. А так как исходный код был написан на С++ и вопрос об экономии ОЗУ даже не стоял, то и вылезла соответствующая проблема.
Заниматься оптимизацией кода, одновременно добавляя себе проблем с поиском новых ошибок, очень не хотелось. Поэтому своевременно вспомнилось, что данная версия микроконтроллера имеет на борту дополнительный сегмент ОЗУ размером 64К (CCM SRAM), который сейчас никак не был задействован. Эврика — вот оно, решение!
Но к сожалению, все оказалось не так просто.
В официальной документации на CCMRAM приводятся примеры для размещения в ней исполняемого кода, стека или отдельных переменных.
Поиск по форумам выдал несколько ссылок на разные способы использования CCMRAM, но к сожалению, все они являлись разными вариациями тех способов, которые были описаны в официальной документации. И все они требовали перелопачивать исходный код для добавления атрибутов при объявлении каждой функции или переменной.
Для GCC, в моем случае, примерно вот так:
В добавок, некоторые переменные имеют значение по умолчанию, что требует модифицировать загрузчик таким образом, что бы при старте прошивки такие переменные копировались в отдельную область для инициализированных или обнуленных переменных.
Ну и финальной сложностью были ограничения самой CCMRAM. Она висит на отдельной шине к которой у DMA нет доступа, а прямой доступ к памяти планировалось использовать очень активно.
Другими словами, решая одну проблему, можно было нечаянно добавить ворох других, и зарыться в отладку для поиска привнесенных багов.
Размер кучи был меньше размера сегмента CCM RAM и решение напрашивалось само-собой — переместить кучу в данный раздел.
И это удалось сделать минимальными правками кода.
В результате — куча FreeRTOS в CCM SRAM с минимальным количеством правок в исходном коде!
Заниматься оптимизацией кода, одновременно добавляя себе проблем с поиском новых ошибок, очень не хотелось. Поэтому своевременно вспомнилось, что данная версия микроконтроллера имеет на борту дополнительный сегмент ОЗУ размером 64К (CCM SRAM), который сейчас никак не был задействован. Эврика — вот оно, решение!
Но к сожалению, все оказалось не так просто.
Результаты поиска готового решения
В официальной документации на CCMRAM приводятся примеры для размещения в ней исполняемого кода, стека или отдельных переменных.
Поиск по форумам выдал несколько ссылок на разные способы использования CCMRAM, но к сожалению, все они являлись разными вариациями тех способов, которые были описаны в официальной документации. И все они требовали перелопачивать исходный код для добавления атрибутов при объявлении каждой функции или переменной.
Для GCC, в моем случае, примерно вот так:
__attribute__((section(".ccmram")));В добавок, некоторые переменные имеют значение по умолчанию, что требует модифицировать загрузчик таким образом, что бы при старте прошивки такие переменные копировались в отдельную область для инициализированных или обнуленных переменных.
Ну и финальной сложностью были ограничения самой CCMRAM. Она висит на отдельной шине к которой у DMA нет доступа, а прямой доступ к памяти планировалось использовать очень активно.
Другими словами, решая одну проблему, можно было нечаянно добавить ворох других, и зарыться в отладку для поиска привнесенных багов.
К счастью, удалось найти простое решение со стороны FreeRTOS.
Размер кучи был меньше размера сегмента CCM RAM и решение напрашивалось само-собой — переместить кучу в данный раздел.
И это удалось сделать минимальными правками кода.
- В ld файле (в моем случае STM32F407VGTX_FLASH.ld) добавляется новая секция:
.ccmram : { . = ALIGN(8); . = . + _Min_Heap_Size; . = ALIGN(8); } >CCMRAM - В секции « ._user_heap_stack » комментируется или удаляется строка
/* . = . + _Min_Heap_Size; */
Строки с _Min_Heap_Size требуются для выдачи предупреждений линковщиком в случае недостатка размера ОЗУ. - В теле программы добавляется единственная переменная
uint8_t ucHeap[ configTOTAL_HEAP_SIZE ] __attribute__((section(".ccmram"))) = {0}; - А при сборке проекта добавляется препроцессорное определение
configAPPLICATION_ALLOCATED_HEAP=1
В результате — куча FreeRTOS в CCM SRAM с минимальным количеством правок в исходном коде!