debugging - 如何可视化 AVR 程序的内存 (SRAM) 使用情况？

Question

我在 AVR 微 Controller (ATMega328P) 上运行的 C 程序中遇到了问题。我相信这是由于堆栈/堆冲突，但我希望能够确认这一点。

有什么方法可以可视化堆栈和堆的 SRAM 使用情况？

注意:程序用avr-gcc编译，使用avr-libc。

更新: 我遇到的实际问题是 malloc 实现失败(返回 NULL)。所有 malloc 发生在启动时，所有 free 发生在应用程序结束时(实际上从来没有，因为应用程序的主要部分处于无限循环中) .所以我确信碎片化不是问题。

Answer 1

您可以使用 avr-size 实用程序检查 RAM 静态使用情况，如
中所述 http://www.avrfreaks.net/index.php?name=PNphpBB2&file=viewtopic&t=62968 ,
http://www.avrfreaks.net/index.php?name=PNphpBB2&file=viewtopic&t=82536 ,
http://www.avrfreaks.net/index.php?name=PNphpBB2&file=viewtopic&t=95638 ,
和 http://letsmakerobots.com/node/27115

avr-size -C -x Filename.elf

(avr 大小的文档:http://ccrma.stanford.edu/planetccrma/man/man1/avr-size.1.html)

以下示例说明如何在 IDE 上进行设置:在 Code::Blocks, Project -> Build options -> Pre/post build steps -> Post-build steps, 包括:

avr-size -C $(TARGET_OUTPUT_FILE)或
avr-size -C --mcu=atmega328p $(TARGET_OUTPUT_FILE)

构建结束时的示例输出:

AVR Memory Usage
----------------
Device: atmega16

Program:    7376 bytes (45.0% Full)
(.text + .data + .bootloader)

Data:         81 bytes (7.9% Full)
(.data + .bss + .noinit)

EEPROM:       63 bytes (12.3% Full)
(.eeprom) 

数据是你的SRAM使用量，它只是编译器的数量在编译时知道。您还需要空间来容纳在运行时(尤其是堆栈使用)。

要检查堆栈使用情况(动态 RAM)，来自 http://jeelabs.org/2011/05/22/atmega-memory-use/

这是一个小实用函数，用于确定 RAM 的大小目前未使用:

int freeRam () {
  extern int __heap_start, *__brkval; 
  int v; 
  return (int) &v - (__brkval == 0 ? (int) &__heap_start : (int) __brkval); 
}

这是使用该代码的草图:

void setup () {
    Serial.begin(57600);
    Serial.println("\n[memCheck]");
    Serial.println(freeRam());
}

freeRam() 函数返回在堆的末尾和堆栈上最后分配的内存之间存在多少字节，因此它实际上是堆栈/堆在它们碰撞之前可以增长多少。

您可以围绕您怀疑可能导致堆栈/堆冲突的代码检查此函数的返回。