打印
[通用 MCU]

TC3xx分析--如何提高系统运行效率(1)

[复制链接]
966|5
手机看帖
扫描二维码
随时随地手机跟帖
跳转到指定楼层
楼主
tpgf|  楼主 | 2024-6-7 08:33 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
1.Tricore寻址模式
今天聊个好玩的事情。

之前ARM培训的时候,他们对于函数形参的先后顺序、数据类型、对齐方式等等做了介绍,详细分析了上述操作不同写法对于CPU的通用寄存器使用效率上的影响,这给我留下了一点印象,但不多。

而最近我在用ADS验英飞凌LMU、DSPR、PSRP等等访问效率时,发现了这样一行代码:

#pragma section farbss lmubss
#pragma ,section,咱们都非常熟悉了,这个farbss是什么意思呢?以前做BSW还真没多大关注这个。

查看Tasking的手册,得到了一些答案,如下:



可以看到,上述farbss这类属于lsl里的section类型,而对于其memory 限定符则为__far,它表示远程数据,需要直接寻址;再看其他的限定符,分别出现了__a0,__a1等等,很明显讲的是Tricore内核的寻址模式,那么顺着这个思路来捋捋线索,为代码能力和系统优化打基础。

Tricore 1.6.2的编程模型长这样:



总共32个通用寄存器,其中16个作为数据寄存器D[0]-D[15],16个作为地址寄存器A[0]-A[15], 特别的,A[0]、A[1]、A[8]、A[9]还可以作为系统Global寄存器进行使用,我们再回过头来看看Tasking文件里给的memory限定符,似乎有某种联系,因此接下来我们了解Tricore的寻址模式。

Tricore是32位机,很明显可以访问4GBytes(2^32)的memory空间,这4GB空间分成了16个Segment[0H-FH],用地址高四位来索引,每个Segment为256MBytes,其用法如下:



所谓寻址模式,就是Load\Store这类指令访问数据元素的机制,这些数据元素长度可以为8\16\32\64bits。Tricore提供了7种寻址模式,如下图:



绝对寻址:主要用于I/O 外设寄存器和全局数据的访问,值得一提的是,这种方式只能访问每个segment的前16K,原因如下:



利用高四位定位segment,利用低14位定位目标,而2^14刚好为16KB,这与Tasking memory限定符__near关联。

基地址+偏移:主要用于局部变量、静态数据等访问,根据偏移的不同寻址方式可以分为short offset寻址(10 bits)和long offset寻址(16bits)。 long offset寻址刚好就对应__a0\a1\a8\a9访问。

故对于寻址方式与限定符关联关系如下:



那这个__far到底指的是什么呢?根据手册描述,指的是能够访问所有memory区域的数据,难不成这些个限定符还会对汇编代码有所影响吗?这些限定符与链接文件有没有关联呢?

2.lsl链接文件Section分析
在ADS给的lsl模板中,可以看到关于上述限定符以及对应section type的描述,例如:

/*Near Abbsolute Addressable Data Sections*/
section_layout :vtc:abs18
{
    group
    {
    }
}

/*Relative A0/A1/A8/A9 Addressable Sections*/
section_layout :vtc:linear
{
    group
    {
    }
}
其中,abs18表示18bit绝对寻址空间,linear表示线性地址空间,如下图所示:



.bss:未初始化数据
.bss_a0\a1\a8\a9:未初始化数据,用寄存器A0\A1\A8\A9寻址
.data:已初始化数据
.data_a0\a1\a8\a9:已初始化的数据,用寄存器A0\A1\A8\A9寻址
.sbss:未初始化的数据,a0寻址
.sdata:已初始化的数据,a0寻址
.zbss:未初始化数据,abs18寻址
.zdata:已初始化数据,abs18寻址
我们在Cpu0_main.c里定义两个变量,不添加任何限定符,如下:



编译生成出来的map,可以看到这两个变量是放在.bss中:



对应lsl定义的Far Data Section:



如果加上限定符__near,如下:

uint32 __near example_x ;
uint32 __near example_y;
编译出来发现已经放到了zbss段



如果加上限定符__a0,我们会发现这时候编译出了问题,如下:

ltc E121: relocation error in "task1": relocation value 0x50000000, type R_TRICORE_16SM, offset 0x34, section ".text.Cpu0_Main.core0_main" at address 0x800023bc is not within a 16-bit signed range from the value of A0 as defined by the symbol _SMALL_DATA_

这就意味着,如果要使用寄存器+偏移寻址的方式,那么就必须是A0\A1...寄存器中内容上下偏移±32KB,例如,当A0寄存器里内容为0x70018000时,那么通过A0寄存器寻址的所有变量就应该在0xD0010000 - 0xD001FFFF。这个场景后面构建了我们再讨论,但至少我们确定了利用寄存器+偏移的方式多用于局部变量访问。

3.小结
本文讲解了Tasking中lsl的某些关键定义,简述了Tricore寻址模式,下一篇我们继续看,不同memory限定符对于代码的影响。
————————————————

                            版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。

原文链接:https://blog.csdn.net/djkeyzx/article/details/139270669

使用特权

评论回复
沙发
daichaodai| | 2024-6-12 22:40 | 只看该作者
学习了,好文章。

使用特权

评论回复
板凳
huquanz711| | 2024-6-13 07:52 | 只看该作者
运行效率首先需要一个好的的架构设计

使用特权

评论回复
地板
suncat0504| | 2024-6-18 09:36 | 只看该作者
值得学习、收藏。很实用的知识。谢谢大佬!

使用特权

评论回复
5
梵蒂冈是神uy| | 2024-7-30 17:42 | 只看该作者
这些限定符与链接文件有没有关联呢?

使用特权

评论回复
6
AdaMaYun| | 2024-7-31 10:43 | 只看该作者
一个好的的架构设计影响运行效率

使用特权

评论回复
发新帖 我要提问
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

2103

主题

16208

帖子

16

粉丝