Указатель во флэш и IAR Опции

[Makki]

Доброго всем времени суток!
С недавних пор начал разбираться с компилятором IAR, до этого писал на ассемблере. Начал простенький проектик с графическим дисплеем. Пытаюсь вывести на экран строку, расположенную в памяти программ. Строка, конечно, выводится, отображается как надо, но вот какими методами...
В общем, есть у меня функция:

Код

void lcd_write_string(char __flash * string)
{
  char i= * string++;
  while(i--!=0)
  {
    lcd_write_character(*string++);
  }
}

Принимает она указатель на flash, где переменная где у меня выглядит следующим образом:
char __flash string[]={5,'A','B','C','D','E'};
5 - число символов в строке, дальше символы.

При компиляции всего этого начинаются для меня непонятные вещи:

Код

@00000057: lcd_write_string
46:       void lcd_write_string(char __flash * string)
47:       {
+00000057:   940E00D2    CALL      0x000000D2     Call subroutine;тут компилятор сохраняет в программный стек регистры, хотя это и не нужно, ну да ладно
+00000059:   01C8        MOVW      R24,R16        Copy register pair;тут получили указатель, переданный через пару регистров R16:R17
48:         char i= * string++;
+0000005A:   01FC        MOVW      R30,R24        Copy register pair;но почему было сразу их не занести в ZH:ZL???
+0000005B:   91A4        LPM       R26,Z          Load program memory;если бы сразу занесли в ZH:ZL, можно бы было сделать LPM R26,Z+
+0000005C:   9601        ADIW      R24,0x01       Add immediate to word;тогда эта строка лишняя
+0000005D:   C004        RJMP      PC+0x0005      Relative jump;прыг +5
51:           lcd_write_character(*string++);
+0000005E:   01FC        MOVW      R30,R24        Copy register pair;опять переносим в Z указатель
+0000005F:   9104        LPM       R16,Z          Load program memory
+00000060:   DFE9        RCALL     PC-0x0016      Relative call subroutine;собственно, запись символа
+00000061:   9601        ADIW      R24,0x01       Add immediate to word;и почему-то увеличиваем указатель уже после выполнения функции
49:         while(i--!=0)
+00000062:   2F0A        MOV       R16,R26        Copy register;вот зачем дальше вся эта чехарда, когда можно просто проверить R26???
+00000063:   2FA0        MOV       R26,R16        Copy register
+00000064:   95AA        DEC       R26            Decrement
+00000065:   2300        TST       R16            Test for Zero or Minus
+00000066:   F7B9        BRNE      PC-0x08        Branch if not equal;прыг на -8
53:       }
+00000067:   E0E3        LDI       R30,0x03       Load immediate
+00000068:   940C00D6    JMP       0x000000D6     Jump

Итак, вопрос: это такая работа компилятора, или это я чего-то не знаю? Как напрямую в регистр ZH:ZL скормить указатель и работать именно с этими регистрами? Нет, я могу то же самое написать на ассемблере, и ассемблерную библиотеку прикрутить, но зачем тогда мне компилятор?

[Chameleon]

Оптимизацию включать не пробовали?

Вы как-то странно строки инициализируете. Вы каждый раз вручную будете вычислять длину строки?

Почему нельзя записать

char __flash string[]="ABCDE";

И потом проверять ноль в конце строки? Ноль сам компилятор добавит.

Сообщение отредактировал Chameleon - Dec 25 2011, 21:29

[oll]

Для двухстрочного LCD (взято с AVR Freaks) делал так:

CODE

#define LCD_Puts_FLASH(s) {static __flash unsigned char str[] = s; LCD_Putsf(str);}
......
void LCD_Putsf(unsigned char __flash *str)
{
unsigned char temp;

while (temp=*str++)
LCD_Data(temp, 1);
}
использование:
LCD_Puts_FLASH("Start...");

[Makki]

Оптимизацию включать не пробовали?
Вы как-то странно строки инициализируете. Вы каждый раз вручную будете вычислять длину строки?
Почему нельзя записать
char __flash string[]="ABCDE";
И потом проверять ноль в конце строки? Ноль сам компилятор добавит.

Полная оптимизация по скорости добавила таки команду LPM R16,Z+, счетчик теперь хранится только в R26, но хранение указателя в регистрах R25:R24 осталось. Наверное, есть какой-нибудь способ, чтобы жестко привязаться к регистрам ZH:ZL, если это все же предусмотрено компилятором. Будем искать...

Код

@00000054: lcd_write_string
46:       void lcd_write_string(char __flash * string)
47:       {
+00000054:   93AA        ST        -Y,R26         Store indirect and predecrement
+00000055:   939A        ST        -Y,R25         Store indirect and predecrement
+00000056:   938A        ST        -Y,R24         Store indirect and predecrement
48:         char i= * string++;
+00000057:   01F8        MOVW      R30,R16        Copy register pair
+00000058:   91A5        LPM       R26,Z+         Load program memory and postincrement
+00000059:   01CF        MOVW      R24,R30        Copy register pair
+0000005A:   23AA        TST       R26            Test for Zero or Minus
+0000005B:   F039        BREQ      PC+0x08        Branch if equal
+0000005C:   95AA        DEC       R26            Decrement
51:           lcd_write_character(*string++);
+0000005D:   01FC        MOVW      R30,R24        Copy register pair
+0000005E:   9105        LPM       R16,Z+         Load program memory and postincrement
+0000005F:   01CF        MOVW      R24,R30        Copy register pair
+00000060:   DFE7        RCALL     PC-0x0018      Relative call subroutine
+00000061:   23AA        TST       R26            Test for Zero or Minus
+00000062:   F7C9        BRNE      PC-0x06        Branch if not equal
53:       }
+00000063:   9189        LD        R24,Y+         Load indirect and postincrement
+00000064:   9199        LD        R25,Y+         Load indirect and postincrement
+00000065:   91A9        LD        R26,Y+         Load indirect and postincrement
+00000066:   9508        RET                      Subroutine return

А по поводу хранения строки - это у меня после написания протокола modbus привычка осталась - значение, например, порта ввода-вывода любым может быть, и конец посылки по символу определять некорректно.

[hd44780]

Makki, не пытайтесь сравнивать компилятор Си и ассемблер.
Компиляторы с языков высокого уровня всегда делают "много лишнего", если сравнивать с ассемблером.
Такова природа вещей. Не нравится - пишите сами на асме.....

[Makki]

Нашел настройку компилятора --lock regs, а потом использовал
__no_init __regvar char __flash * pointer @ 14;
но она позволяет жестко выделить только регистры с R4 по R15...

[Сергей Борщ]

Нашел настройку компилятора --lock regs

В заголовочном файле pgmspace.h встречается квалификатор функции __x_z. Он как раз и задает передачу указателей в регистровых парах. Помню, что в документации какой-то из версий он (и несколько подобных) был задокументирован. Поищите его в документации к вашей версии или просто поэкспериментируйте.
В интернете находится такая цитата из документации:

__x, __z __x_z, __z_x
The compiler defines the function type attributes __x, __z __x_z, and __z_x which are used by parts of the runtime library. These attributes can give very efficient code in a local perspective, but should be used with care as they change the calling convention and may have a negative effect on the size of the entire application.

[Makki]

В заголовочном файле pgmspace.h встречается квалификатор функции __x_z.

__x The first pointer in the parameter list is placed in register X
__z The first pointer in the parameter list is placed in register Z
__x_z The first pointer in the parameter list is placed in register X and the second one in register Z
__z_x The first pointer in the parameter list is placed in register Z and the second one in register X

Почитал, попробовал, всё получилось, с одним маленьким исключением. Если в цикле функции, работающей с указателем ZH:ZL, есть вызов какой-либо другой функции, компилятор все равно сохраняет значение указателя во временные регистры. Поэтому для того, чтобы этого не было, все вызываемые функции пришлось "раскрыть". Странно, что компилятор не знает, что в вызываемых функциях ZH:ZL не изменяются...

CODE

//Запись символьной строки
__z void lcd_write_string(char __flash * string)
{
char i= * string++;
while(i--!=0)
{
SetBit(lcdctrl,rs);
__delay_cycles(3);
SetBit(lcdctrl,e);
lcddata=*string++;
__delay_cycles(3);
ClearBit(lcdctrl,e);
ClearBit(lcdctrl,rs);
__delay_cycles(4);
ddrlcddata=0x00;
lcddata=0x00;
SetBit(lcdctrl,rw);
SetBit(lcdctrl,e);
while((lcddatain&(1<<db7))!=0)
{
;
}
ClearBit(lcdctrl,e);
ClearBit(lcdctrl,rw);
lcddata=0x00;
ddrlcddata=0xff;
}
}

И, соответственно, результат компиляции. Тут всё работает так, как было бы написано мной на ассемблере, без оптимизации задержек, правда.

CODE

@0000004C: lcd_write_string
48: char i= * string++;
+0000004C: 9115 LPM R17,Z+ Load program memory and postincrement
+0000004D: 2311 TST R17 Test for Zero or Minus
+0000004E: F0D9 BREQ PC+0x1C Branch if equal
+0000004F: 951A DEC R17 Decrement
53: SetBit(lcdctrl,rs);
+00000050: 9A38 SBI 0x07,0 Set bit in I/O register
54: __delay_cycles(3);
+00000051: C000 RJMP PC+0x0001 Relative jump
+00000052: 0000 NOP No operation
55: SetBit(lcdctrl,e);
+00000053: 9A3A SBI 0x07,2 Set bit in I/O register
56: lcddata=*string++;
+00000054: 9105 LPM R16,Z+ Load program memory and postincrement
+00000055: BB05 OUT 0x15,R16 Out to I/O location
57: __delay_cycles(3);
+00000056: C000 RJMP PC+0x0001 Relative jump
+00000057: 0000 NOP No operation
58: ClearBit(lcdctrl,e);
+00000058: 983A CBI 0x07,2 Clear bit in I/O register
59: ClearBit(lcdctrl,rs);
+00000059: 9838 CBI 0x07,0 Clear bit in I/O register
60: __delay_cycles(4);
+0000005A: C000 RJMP PC+0x0001 Relative jump
+0000005B: C000 RJMP PC+0x0001 Relative jump
61: DDRC=0x00;
+0000005C: E000 LDI R16,0x00 Load immediate
+0000005D: BB04 OUT 0x14,R16 Out to I/O location
62: lcddata=0x00;
+0000005E: BB05 OUT 0x15,R16 Out to I/O location
63: SetBit(lcdctrl,rw);
+0000005F: 9A39 SBI 0x07,1 Set bit in I/O register
64: SetBit(lcdctrl,e);
+00000060: 9A3A SBI 0x07,2 Set bit in I/O register
65: while((lcddatain&(1<<db7))!=0)
+00000061: 999F SBIC 0x13,7 Skip if bit in I/O register cleared
+00000062: CFFE RJMP PC-0x0001 Relative jump
69: ClearBit(lcdctrl,e);
+00000063: 983A CBI 0x07,2 Clear bit in I/O register
70: ClearBit(lcdctrl,rw);
+00000064: 9839 CBI 0x07,1 Clear bit in I/O register
71: lcddata=0x00;
+00000065: BB05 OUT 0x15,R16 Out to I/O location
72: DDRC=0xff;
+00000066: EF0F SER R16 Set Register
+00000067: BB04 OUT 0x14,R16 Out to I/O location
+00000068: 2311 TST R17 Test for Zero or Minus
+00000069: F729 BRNE PC-0x1A Branch if not equal
74: }
+0000006A: 9508 RET Subroutine return

[Сергей Борщ]

Если в цикле функции, работающей с указателем ZH:ZL, есть вызов какой-либо другой функции, компилятор все равно сохраняет значение указателя во временные регистры.

Да. читайте раздел документации про calling conventions.

Поэтому для того, чтобы этого не было, все вызываемые функции пришлось "раскрыть".

Нет Изучайте квалификатор static для функций, изучайте квалификатор inline.

Странно, что компилятор не знает, что в вызываемых функциях ZH:ZL не изменяются...

Да, не знает. Потому что вызываемая функция может находиться в другой единице компиляции. Или может использоваться в другой единице компиляции. Если это не так, и функция объявлена в той же единице компиляции в которой и используется, используйте квалификатор static.