Оверлеи - посоветуйте или раскритикуйте, аналог динамической линковки для AVR Опции

[ARV]

Коллеги! Обращаюсь к знатокам за советом.
Появилась идея сделать нечто, функционально напоминающее динамическую линковку для программ AVR. Раньше, когда DLL еще не изобрели, такое называлось "оверлейными модулями"...
Известно, что основная беда всех программ для МК AVR - это высокая трудоемкость модификации прошивки. И вот предлагаемая идея призвана значительно улучшить эту ситуацию.
Идея такая:
1. Основную программу собираем, как обычно. В ней есть интерфейс к SD-карте, и определена раз и навсегда область памяти, где будут оверлеи. Ну и выделен блок ОЗУ для данных оверлея.
2. Адреса начала кода оверлея и буфера данных фиксированы, и на этапе разработки оверлея известны.
3. Оверлей - это единственная функция, либо (предпочтительнее) несколько функций, адреса которых определены в структуре, которая как раз и размещается с адреса flash, выделенного для оверлея - ну типа таблицы векторов или вызовов. В общем, не суть важно, как.
4. Когда мы хотим наделить наше устройство другим функционалом, мы записываем на SD-карту скомпилированный оверлей, стартуем девайс, который обнаруживает соответствующий файл на карте, и прошивает его содержимое в заданную область, после чего обращается через таблицу вызовов к функциям оверлея.

Лично я хочу попробовать задействовать этот функционал для модификаци своего проекта "цифровой цветомузыки": сейчас в коде намертво прошито несколько эффектов, сменить которые для рядового пользователя достаточно сложно, как и избавиться от не нужных. Планирую каждый эффект сделать в виде оверлея, чтобы каждый желающий выбрал себе нужные и использовал без геморроя с перекомпиляцией прошивки.

Как оцените идею?

Это не совсем ситуация с самопрошивкой через бут-область AVR, т.к. объем прошиваемой области предполагается не с нулевого адреса, а скорее с середины flash, и при этом с перезатиранием области бута, которая в конце, как правило. Очень похоже, но чуточку отличается... в связи с чем и вопросы:

- как компилировать оверлей? То есть как получить hex-файл для набора функций?
- как задать секцию (т.е. конкретный адрес начала функции) для функции я знаю, но как сделать это для целого модуля? тем более для модуля, содержащего как функции, так и данне во flash?

я сильно-сильно плаваю в скриптах линковщика (а точнее - вообще тону), и хитрости makefile меня тоже скорее пугают, чем помогают... Мне бы как-то попроще, если это возможно...

[ARV]

Какие-то советы не совсем по теме вы даёте, коллеги
Основной код модифицировать не нужно, он знает только номера функций в таблице оверлея и адрес этой таблицы, и обращается по ним. А все варианты оверлеев содержат в самом своём начале эту самую таблицу, ссылающуюся на собственные функции. Поэтому в одном оверлее условно 5-я функция цветомузыки может быть "красный на максимум", а в другом - "синий на минимум".

И как бы настоящую линковку мне не надо повторять, и разбираться с ней особенно не стоит, как и с форматом elf-файла - не влезет его разбор в AVR, да и ни к чему... Мне бы просто понять, как при помощи AVR-GCC собрать модуль с функциями и таблицей, и как из него получить HEX для записи...

[aiwa]

Поэтому в одном оверлее условно 5-я функция цветомузыки может быть "красный на максимум", а в другом - "синий на минимум".

С другой стороны эти 5-е функции из разных оверлеев по сути представляют одну функцию с двумя параметрами: цвет и яркость.
И реализовать такой функционал гораздо проще через табличную организацию параметров в EEPROM.

И как бы настоящую линковку мне не надо повторять, и разбираться с ней особенно не стоит, как и с форматом elf-файла - не влезет его разбор в AVR, да и ни к чему... Мне бы просто понять, как при помощи AVR-GCC собрать модуль с функциями и таблицей, и как из него получить HEX для записи...

Т.е. Вы планируете не все возможные варианты функций-эффкектов собрать в один файл, а на каждую допустимую комбинацию свой файл транслировать?

Сообщение отредактировал aiwa - Jul 5 2018, 00:02

[ARV]

Т.е. Вы планируете не все возможные варианты функций-эффкектов собрать в один файл, а на каждую допустимую комбинацию свой файл транслировать?

Да, именно такой подход планирую. В стандартной прошивке прошит стандартный эффект, а любые варианты пользователь по мере необходимости загружает сам.
Плюс "всех вариантов в одной прошивке" в том, что переключение эффекта быстрое и без ущерба микроконтроллеру.
Минус - память не резиновая, и угодить на все предпочтения нереально, в итоге из нравящихся мне эффектов (занимающих память!) другим и выбрать нечего...
Плюс оверлейного варианта - количество эффектов неограничено, каждый из них может быть существенно сложноее по алгоритму, т.к. ему достается гораздо больше памяти.
Минус оверлеев - долгая загрузка, т.е. переключение эффектов занимает заметное время, а так же не очень большой ресурс перезаписи flash.

Пока только вникаю в данные рекомендации и думаю о целесообразности... Пересилят ли плюсы минусы?

[aiwa]

Плюс "всех вариантов в одной прошивке" в том, что переключение эффекта быстрое и без ущерба микроконтроллеру.

Вы не совсем поняли. Я имел ввиду организацию дампа на карточке для подкачки.
Здесь два варианта: иметь все спецэффекты в одном "файле", или иметь кучу "файлов" с разнообразным набором эффектов.
В первом случае Вам по сути при перезаписи с карточки во флеш придется выполнить работу линкера. Этот случай более правильный и гибкий.

Второй случай: Вы прописываете файлы с предопределенной комбинацией эффектов.
В таком случае Вам разбираться ни с чем не нужно - просто вырезать в выхода компилятора необходимый дамп прошивки.
Но головняк будет с созданием набора таких дампов и с увеличением количества эффектов он будет несоизмеримо возрастать.

[adnega]

просто вырезать в выхода компилятора необходимый дамп прошивки.

Это как? А адреса? А распределение ОЗУ?
Я в сообщении #13 привел пример исходников, которые можно собрать с известного адреса
и безболезненно с этого адреса грузить. Правда, придется под оверлей в основной программе
выделить ОЗУ и указатель на эту область сохранить во flash при загрузке оверлея.

[aiwa]

Это как? А адреса? А распределение ОЗУ?

ТС вначале упоминал, что блоки ОЗУ распределены для каждого оверлея и адреса этих блоков уже известны на этапе разработки.