реклама на сайте
подробности

 
 
2 страниц V  < 1 2  
Reply to this topicStart new topic
> Обработка математических ошибок в ARM
jcxz
сообщение Jan 15 2015, 10:14
Сообщение #16


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 5 228
Регистрация: 3-07-08
Из: Омск
Пользователь №: 38 713



Цитата(cyrax0 @ Jan 15 2015, 14:35) *
Не очень понимаю, с какой стати errno может быть вынесен в отдельную секцию. У меня стандартные секции ROM, RAM, CMMRAM. В map-файле errno, скорее всего, вот он:
__iar_Errno 0x20008bdc 0x4 Data Gb errno.o [3]
Находится в стандартной секции RAM.

RAM - это не секция, это одна из целевых областей линковки.
Я говорил о выходных секциях компилятора (для IAR это: .text, .bss и т.п.).
Часто бывает что в библиотеках определяют собственные имена секций, для возможности более оптимально размещать их в памяти.
Посмотрел у себя в map-файле:
Код
.bss                zero     0x40006ef8      0x8  errno.o [3]
__iar_Errno 0x40006efc 0x4 Data Gb errno.o [3]
__iar_Tls_setup___iar_Errno 0x40006ef8 0x4 Data Gb errno.o [3]

Как видно - в .bss-секцию из файла errno.o слинкованы 8 байт (две переменных: __iar_Errno и __iar_Tls_setup___iar_Errno).
Вот этот кусочек и можно перенести в отдельный регион MPU_RO_mem, который потом закрыть по записи MPU. В icf-файле:
place in MPU_RO_mem {section .bss object errno.o};
Правда косяк, что прерывание будет происходить и при модификации __iar_Tls_setup___iar_Errno если она будет случаться. Это нужно будет учесть в ISR.

Минус такого способа конечно в том, что гранулярность защиты памяти в MPU довольно большая (дискретность границ вроде около 1 кБ).
Так что потеряете на этом размер ОЗУ равный гранулярности.
Можно конечно смаппировать MPU_RO_mem на адреса, где нет ОЗУ. Но тогда (если нужно значение errno) надо будет в ISR разбирать код команды вызвавшей сбой защиты
и определять регистр-источник записываемого значения.

Цитата(cyrax0 @ Jan 15 2015, 14:35) *
Если править библиотеки, то проще уж наверное в math.h добавить проверку аргументов, чтобы не заморачиваться с MPU? С ним я еще не работал.

Зато будет польза что разобрались с ним rolleyes.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
scifi
сообщение Jan 15 2015, 10:22
Сообщение #17


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 020
Регистрация: 7-02-07
Пользователь №: 25 136



Цитата(cyrax0 @ Jan 15 2015, 12:25) *
В итоге так, скорее всего, и придется сделать. Минус в том, что вместо math.h нужно будет подключать условный safemath.h, что с учетом сотрудников-вредителей не факт, что будет выполняться. Не проверять же мне потом все их программы.

Не нужно это, достаточно написать свой файл math.h и указать компилятору директорию с этим файлом для поиска заголовков. Яр ищет заголовки в папке стандартной библиотеки в последнюю очередь, то есть свой файл подцепится первым. Правда, как оттуда подцепить настоящий math.h, не совсем ясно :-) Можно по абсолютному пути, но это не очень комильфо.

Update:
Там есть забавная прагма include_alias.

Файл preinclude.h (заставить включать его ключом компилятора --preinclude):
Код
#pragma include_alias (<math.h> , "safemath.h")

Файл safemath.h:
Код
#pragma include_alias (<math.h> , <math.h>)
#include <math.h>

...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
jcxz
сообщение Jan 15 2015, 10:27
Сообщение #18


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 5 228
Регистрация: 3-07-08
Из: Омск
Пользователь №: 38 713



Цитата(scifi @ Jan 15 2015, 15:08) *
Не факт. Вроде бы линкеры позволяют размещать данные в том числе по имени объектного файла. Нужно только вычислить, в каком файле определяется errno.
Кроме того, можно обработать файл библиотеки ELF-тулзами и подменить название секции.

Позволяют, но только не отдельные переменные, а выходные секции компилятора.
Если для переменной не задана явно секция, то она будет компилятором объединена в секцию .bss общую для всех переменных данного файла.
И разделить эту .bss потом, на этапе линковки, невозможно.
Тут надо или в исходниках для errno явно указать секцию отличную от .bss.
Или вроде есть опция компилятора, которая позволяет каждую переменную выделять в отдельную секцию. Не помню только это в IAR или где я видел.
Но это увеличивает размер кода, так как если ранее компилятор для группы соседних переменных мог в .text создавать одну ссылку (указатель на начало секции),
то теперь ему нужно будет отдельно адресовать каждую переменную. Так что эту опцию нужно применить только к файлу errno.c.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Xenia
сообщение Jan 15 2015, 12:28
Сообщение #19


Гуру
******

Группа: Модератор FTP
Сообщений: 4 479
Регистрация: 20-02-08
Из: Москва
Пользователь №: 35 237



Господа! Вы что, с ума сошли? sm.gif Переменную errno в отдельную секцию выносить??? Все это можно сделать много проще, а не такими драконовскими мерами.

Заметим, что ни в одной функции, и log() в том числе, значение errno не присваивается явно, а только через вызов дефайнов:
Код
#define _FERAISE_INVALID()    { errno = EDOM;   }
#define _FERAISE_DIVBYZERO()  { errno = ERANGE; }
#define _FERAISE_OVERFLOW()   { errno = ERANGE; }
#define _FERAISE_UNDERFLOW()  { errno = ERANGE; }
#define _FERAISE_INEXACT()

Так что, если вы взялись за дело настолько серьезно, что решили перекомпилировать библиотеку, то было бы куда проще переопределить эти 5 дефиниций на свои функции.

Однако я полагаю, что и в этом нет большой нужды, т.к. эти дефиниции определены в хидере xmath.h не жестко, а условно:
Код
#if defined(math_errhandling) && math_errhandling == MATH_ERRNO

  /* Optimization of the _Feraise function when the IAR default is used. */
  #define _FERAISE_INVALID()    { errno = EDOM;   }
  #define _FERAISE_DIVBYZERO()  { errno = ERANGE; }
  #define _FERAISE_OVERFLOW()   { errno = ERANGE; }
  #define _FERAISE_UNDERFLOW()  { errno = ERANGE; }
  #define _FERAISE_INEXACT()

#else
... // здесь определена функция _Feraise()

#define _FERAISE_INVALID()    _Feraise(FE_INVALID)
#define _FERAISE_DIVBYZERO()  _Feraise(FE_DIVBYZERO)
#define _FERAISE_OVERFLOW()   _Feraise(FE_OVERFLOW)
#define _FERAISE_UNDERFLOW()  _Feraise(FE_UNDERFLOW)
#define _FERAISE_INEXACT()    _Feraise(FE_INEXACT)

#endif

Т.е. достаточно определить "math_errhandling" иначе, чем MATH_ERRNO, чтобы определение этих дефиниций изменилось на альтернативное, с явным вызовом функции _Feraise(), получающей код ошибки в качестве параметра.

Саму функцию _Feraise() при желании можно легко заменить на свою (т.к. самодельный вариант линкуется раньше библиотечного), а можно оставить той, что написана авторами компилятора - она там errno присваивает, а потом исключение вызывает.

Одного только я уверенно сказать не могу, нужно ли для этого перекомпилировать библиотеку или достататочно будет определить math_errhandling перед включением хидера xmath.h.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
scifi
сообщение Jan 15 2015, 13:01
Сообщение #20


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 020
Регистрация: 7-02-07
Пользователь №: 25 136



Цитата(Xenia @ Jan 15 2015, 15:28) *
Одного только я уверенно сказать не могу, нужно ли для этого перекомпилировать библиотеку или достататочно будет определить math_errhandling перед включением хидера xmath.h.

Конечно перекомпилировать.
Но перекомпиляция библиотеки сопряжена с неудобствами. К примеру, чтобы подготовить новый компьютер к сборке программ, нужно помимо установки яра колдовать с библиотекой. В общем, надо взвешивать плюсы и минусы.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Xenia
сообщение Jan 15 2015, 13:29
Сообщение #21


Гуру
******

Группа: Модератор FTP
Сообщений: 4 479
Регистрация: 20-02-08
Из: Москва
Пользователь №: 35 237



Цитата(scifi @ Jan 15 2015, 16:01) *
Конечно перекомпилировать.
Но перекомпиляция библиотеки сопряжена с неудобствами. К примеру, чтобы подготовить новый компьютер к сборке программ, нужно помимо установки яра колдовать с библиотекой. В общем, надо взвешивать плюсы и минусы.


Тогда уж гораздо проще перекомпилировать один единственный модуль, в котором функция log() находится sm.gif, а потом добавить этот объектник в проект. Жалко библиотеку курочить.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
cyrax0
сообщение Jan 15 2015, 13:46
Сообщение #22


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 22
Регистрация: 9-12-14
Пользователь №: 84 046



Цитата(scifi @ Jan 15 2015, 14:22) *
Там есть забавная прагма include_alias.

Спасибо, этот вариант подходит! Только код пришлось написать немного по-другому:
Код
#pragma include_alias("math.h", "safemath.h")
#pragma include_alias(<math.h>, <safemath.h>)


Цитата(jcxz @ Jan 15 2015, 14:14) *
RAM - это не секция, это одна из целевых областей линковки.
Я говорил о выходных секциях компилятора (для IAR это: .text, .bss и т.п.).
Часто бывает что в библиотеках определяют собственные имена секций, для возможности более оптимально размещать их в памяти.

Хорошо, но bss - это тоже стандартная секция.

Цитата
В icf-файле:
place in MPU_RO_mem {section .bss object errno.o};

Попробовал так:
define region MPU_region = mem:[from 0x20000000 to __ICFEDIT_region_RAM_start__ - 1];
place in MPU_region {section .bss object errno.o};
// Place in RAM_region .data, .bss, and .noinit
place in RAM_region { readwrite };


Возможно place in RAM_region перекрывает директиву place in MPU_region - __iar_Errno у меня остался на прежнем месте в RAM.

Цитата
Минус такого способа конечно в том, что гранулярность защиты памяти в MPU довольно большая (дискретность границ вроде около 1 кБ).

Вроде бы нет. Регистр MPU_RASR в Cortex-M4:
Bits 5:1 SIZE: Size of the MPU protection region.
The minimum permitted value is 3 (b00010), see SIZE field values for more information.
Bit 0 ENABLE: Region enable bit.
SIZE field values
The SIZE field defines the size of the MPU memory region specified by the MPU_RNR
regsiter as follows:
(Region size in bytes) = 2(SIZE+1)
The smallest permitted region size is 32B, corresponding to a SIZE value of 4.


Цитата
Правда косяк, что прерывание будет происходить и при модификации __iar_Tls_setup___iar_Errno если она будет случаться. Это нужно будет учесть в ISR.

А в ISR MPU можно получить, скажем, адрес функции, которая вызвала прерывание?

Цитата
Зато будет польза что разобрались с ним rolleyes.gif

Честно говоря, сейчас скорее всего не будет на это времени. Но разобраться все равно хотел бы sm.gif.

Xenia
Вариант интересный, спасибо. Хотя у нас подключается math.h, но через алиас можно и xmath.h подключить. Перекомпиляция нужна, если меняется один из дефайнов, используемых в библиотеке? Я этим никогда не занимался, не представляю как это делается, хотя сейчас наверно и не понадобится.

Еще раз всем спасибо за ответы! Вопрос в принципе решен sm.gif.

Сообщение отредактировал cyrax0 - Jan 15 2015, 13:48
Go to the top of the page
 
+Quote Post
scifi
сообщение Jan 15 2015, 13:47
Сообщение #23


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 020
Регистрация: 7-02-07
Пользователь №: 25 136



Цитата(Xenia @ Jan 15 2015, 16:29) *
Тогда уж гораздо проще перекомпилировать один единственный модуль, в котором функция log() находится sm.gif, а потом добавить этот объектник в проект. Жалко библиотеку курочить.

Подозреваю, что топикстартера не только логарифм интересует. А если он ещё захочет ловить деление на ноль, то ему точно от Си++ и перегрузки операторов не отвертеться.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
cyrax0
сообщение Jan 15 2015, 13:53
Сообщение #24


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 22
Регистрация: 9-12-14
Пользователь №: 84 046



Цитата(scifi @ Jan 15 2015, 17:47) *
Подозреваю, что топикстартера не только логарифм интересует. А если он ещё захочет ловить деление на ноль, то ему точно от Си++ и перегрузки операторов не отвертеться.

Деление на ноль как раз ловится элементарно:
SCB->CCR |= 0x10;
Без этого (по умолчанию) деление на ноль дает ноль.
С этим - HardFault.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
scifi
сообщение Jan 15 2015, 14:51
Сообщение #25


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 020
Регистрация: 7-02-07
Пользователь №: 25 136



Цитата(cyrax0 @ Jan 15 2015, 16:53) *
Деление на ноль как раз ловится элементарно:
SCB->CCR |= 0x10;

И с плавучкой это будет работать?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
jcxz
сообщение Jan 15 2015, 17:08
Сообщение #26


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 5 228
Регистрация: 3-07-08
Из: Омск
Пользователь №: 38 713



Цитата(Xenia @ Jan 15 2015, 18:28) *
Господа! Вы что, с ума сошли? sm.gif Переменную errno в отдельную секцию выносить??? Все это можно сделать много проще, а не такими драконовскими мерами.

Переменная errno в IAR уже практически в отдельной секции. Я же написал выше.
И способ с MPU хорош тем, что не надо ничего перекомпилировать и вмешиваться в библиотеку.

Цитата(cyrax0 @ Jan 15 2015, 19:46) *
Попробовал так:
define region MPU_region = mem:[from 0x20000000 to __ICFEDIT_region_RAM_start__ - 1];
place in MPU_region {section .bss object errno.o};
// Place in RAM_region .data, .bss, and .noinit
place in RAM_region { readwrite };

Возможно place in RAM_region перекрывает директиву place in MPU_region - __iar_Errno у меня остался на прежнем месте в RAM.

Так поменяйте их местами. Линкер считывает команды по порядку и последующая перекрывает действие предыдущих.

Цитата(cyrax0 @ Jan 15 2015, 19:46) *
А в ISR MPU можно получить, скажем, адрес функции, которая вызвала прерывание?

Вы же уже открыли даташит на странице MPU? Так и прочитайте laughing.gif
Я не использовал на практике MPU на Cortex, только на других CPU.
Если адрес команды записи в errno нельзя получить из регистров MPU, то очевидно его можно получить из сохранённого контекста на входе в прерывание.
Только не забудьте отключить write-back для защищаемого региона.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
cyrax0
сообщение Jan 16 2015, 06:09
Сообщение #27


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 22
Регистрация: 9-12-14
Пользователь №: 84 046



Цитата(jcxz @ Jan 15 2015, 21:08) *
Так поменяйте их местами. Линкер считывает команды по порядку и последующая перекрывает действие предыдущих.

Я попробовал и так, и так.

Цитата(scifi @ Jan 15 2015, 18:51) *
И с плавучкой это будет работать?

Бинго! С плавучкой не работает. Спасибо за подсказку!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
klen
сообщение Jan 16 2015, 07:25
Сообщение #28


бессмертным стать можно тремя способами
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 405
Регистрация: 9-05-06
Из: Москва
Пользователь №: 16 912



здравствуйте.
вставлю свои 5 копеек.
1. FPU вычислительный блок который, как справедливо заметила Xenia, над данными типа флоат умеет делать арифмитические операци + немного необходимых ништяков. FPU за то то эти арифметические операции он сделал правильно с предсказуемым результатом.
2. в силу того сто косинусы логарифмы и тд это функции с аргументом типа флоат не раелизованы аппаратно в соответствующих библиотеках они реализованы как подпрограмки. стандарно это делается в виде быстросходящегося ряда. поэтому FPU понятия не имеет что за результат он получил в результате вычисленй и не может интепретировать результат логарифма - эта сущность выше по уровню. В частности результат NAN или INF это хороший правильный резульат - какие данные воткнули он вам для них выдал то что описывает стандарт IEEE764 .... он свое дело сделал и может честно отдыхать.
3. Вывод - в данной случае если вызывающая сторона не может контролировать входные данные то анализ резульата подпрограммы должна делать она сама - это забота libm (math.h) что и предполагается по стандарту на POSIX Standard C Library (https://ru.wikipedia.org/wiki/Errno.h). Код либы гарантирует что он в переменную errno запишет сотояние результата .... он свое дело сделал и может честно отдыхать. А его анализ ложится на вызывающую сторону. Если ты вызвал логарифм с кривыми входными данными - о чем ты можен по многим причина не знать и не ПРОВЕРИЛ СОСТОЯНИЕ РЕЗУЛЬТАТА то ты сам ДУРАК. одним словом FPU + libc/libm дает иструмент позволяющий выплыть из нештатной ситуации.
пример - возьмем реализацию из библиотеки NewLib в части libm : log

Код
#include "fdlibm.h"
#include <errno.h>

#ifdef __STDC__
    float logf(float x)        /* wrapper logf */
#else
    float logf(x)            /* wrapper logf */
    float x;
#endif
{
#ifdef _IEEE_LIBM
    return __ieee754_logf(x);
#else
    float z;
    struct exception exc;
    z = __ieee754_logf(x);
    if(_LIB_VERSION == _IEEE_ || isnan(x) || x > (float)0.0) return z;
#ifndef HUGE_VAL
#define HUGE_VAL inf
    double inf = 0.0;

    SET_HIGH_WORD(inf,0x7ff00000);    /* set inf to infinite */
#endif
    exc.name = "logf";
    exc.err = 0;
    exc.arg1 = exc.arg2 = (double)x;
    if (_LIB_VERSION == _SVID_)
           exc.retval = -HUGE;
    else
       exc.retval = -HUGE_VAL;
    if(x==(float)0.0) {
        /* logf(0) */
        exc.type = SING;
        if (_LIB_VERSION == _POSIX_)
           errno = ERANGE;
        else if (!matherr(&exc)) {
           errno = ERANGE;
        }
    } else {
        /* logf(x<0) */
        exc.type = DOMAIN;
        if (_LIB_VERSION == _POSIX_)
           errno = EDOM;
        else if (!matherr(&exc)) {
           errno = EDOM;
        }
            exc.retval = nan("");
        }
    if (exc.err != 0)
           errno = exc.err;
        return (float)exc.retval;
#endif
}


здесь видно что если чтото пошло не так с точки зрения сути логарима то это отражается в глобальной для потока переменной errno для того чтоб пользователь не улетел в космос далнейшими вычислениями.....

4. это было введение о том как есть, а теперь мое предложение о том как сделать решение как хочется автору поста (естественно это приминительно для CORTEX-M4F или прочий ибо автор про его FPU затеял тему).
если нада дествительно эксепшен так что хачу-нимагу!! , ну например подчиненные программисты лесом посылают errno и лепят горбатого в своем коде то можно поступить следующим образом.
берем исходнички libm и во всех местах где errno присваиваются кода крывых состояний вызывать svc - бутет порожден эксепшен который приведет к исполненению обработчика прерывания - вот тут уже бойцы не смогут перепрыгнуть через окоп для танков и им прийдется прореагировать на ситуацию что чтото пошло не так.

5. а вообще, я считаю, нада всех кто не хочет стандарты изучать и применять в жизни, тек кто изобретает велосипЭд и прочих водителей луноходов пороть ремнем три раза в день и оставлять без ужина sm.gif
надесь чем то помог.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
WitFed
сообщение Jan 16 2015, 09:19
Сообщение #29


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 271
Регистрация: 6-12-11
Из: Taganrog
Пользователь №: 68 701



Ещё 1 коп: обычно можно переопределить "системную" функцию своею с тем же именем, и линкер возьмёт последнюю, там можно больше всего проверить до/после. Системные либы не трогаются.
Но как из своей функции-обёртки вызвать оригинальную -- не знаю, не пробовал.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
jcxz
сообщение Jan 16 2015, 17:55
Сообщение #30


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 5 228
Регистрация: 3-07-08
Из: Омск
Пользователь №: 38 713



Цитата(cyrax0 @ Jan 16 2015, 12:09) *
Я попробовал и так, и так.

Что-то у вас странное происходит...
Вот выдержка из icf из одного моего текущего проекта:
Код
place in RAM_regionA {ro, first block IMAGE_HEAD, last section .codetail};
place in RAM_regionBB {
  section .text object timeout.o,
  section .text object str.o,
  ...
};

Всё, что посылается в RAM_regionBB там и оказывается.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

2 страниц V  < 1 2
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 21st July 2025 - 10:31
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01494 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016