łańcuchy w C w pamięci Flash i przekazywanie ich do funkcji

Question

Cześć. Piszę sobie funkcję która ma przyjmować tekst w postaci łańcuch i wyświetlic go na LCD. Niby prymitywne, ale napotakałem na kilka przykrych niespodzianek. Funkcja wygląda tak: No i jak piszę wywołanie funkcji np to tak nie mogę bo pojawia mi sie to zarówno w RAM jak i we Flash. Pisząc...

markosik20 · Answer

Bo wyraźnie określasz wtedy że wskaźnik użyty w tej funkcji ma wskazywać na obszar pamięci stałej (flash). Bez tego wskaźnik domyślnie jest ustawiony na RAM. Dlaczego taki zapis a nie inny? To wynika ze specyfikacji GCC.

slawek55 · Answer

Czytałem że const użyte w ten sposób ma określać tylko że wskaznik jest stały, czyli niemodyfikowalny.
A z drugiej strony dlaczego zamiast używać połaczenia const większośc stosuje rzutowanie tzn. (prog_char *)PSTR("tekst") podczas wywołania funkcji. Dlaczego taka kompilikacja?

markosik20 · Answer

W Twoim przypadku wzkaźnik jest modyfikowalny a wyrażenie const informuje kompilator że dotyczy on danych stałych, niezmiennych. Bo taka jest specyfika tego kompilatora . Zamierzony efekt można osiągnąć różną drogą.

adamusx · Answer

Dlatego ze AVRy maja architekture Harwardzka, a co za tym idzie rozdzieloną pamiec danych i programu, czyli pamiec RAM jest w innej przestrzeni adresowej niz pamiec FLASH. Dlatego do odczytu i zapisu flash kompilator GCC wykorzystuje inne funkcje (pgm_read_byte, prog_char itp)

slawek55 · Answer

Powiedzmy że mam funkcję napisaną w AVR-GCC wyświetlającą na LCD tekst.

deklaruję sobie np cos takiego

void lcd_p(const prog_char *ptr) 
{ 
char a; 
while((a=pgm_read_byte(ptr++)))LCD_Data(a); 
}

wywołuje ją poprzez

lcd_p(PSTR("jakiś tekst na lcd"));

dlaczego nie ma róznicy w definicji funkcji a dokładniej w jej parapetrze ptr jak napiszę zamiast powyższczego takie coś

void lcd_p(const char *ptr) 
{ 
char a; 
..........

Czyli zamiast prog_char napiszę char.
W ogóle tego nie rozumiem. raz jest tak a raz tak, czy jest jakaś reguła na to?

shg · Answer

Nie ma różnicy, bo te wskaźniki są takie same, tzn. elementy na które wskazują mają ten sam rozmiar, znak i kwalifikator (const), to w zasadzie jest warunkiem wystarczającym do poprawnej kompilacji. Arytmetyka na tych wskaźnikach wygląda dokładnie tak samo. Różnią się tylko atrybutem, ale nie typem.

slawek55 · Answer

A czy atrybut nie wskazuje na to iż dana zmienna ma zostać utworzona w pamięci programu. Tzn czy taka deklaracje nie mówi o tym że musi to zostać utworzone w pamięci Flash a nie RAM? Właśnie tego nie rozumiem.

szelus · Answer

GCC nie radzi sobie z architekturą harwardzką. Taka jego specyfika i już. Zauważ, że odwołanie do dpowiedniej pamięci nie jest automatyczne - trzeba ręcznie wołać odpowiednią funkcję - pgm_read_byte() itd.
Z punktu widzenia składni C, typy danych różniące się tylko atrybutem (który jest z kolei rozszerzeniem, a nie częścią języka) są równoważne.

markosik20 · Answer

Zmienna nie może być utworzona w pamięci programu. U Ciebie wskaźnik MUSI być w RAM bo jest modyfikowany. Atrybut Twojego wskaźnika służy do określenia na jaką pamięć on wskazuje i kompilator wtedy wie że adres na jaki wskazuje wskaźnik to adres stałej (danej) w pamięci programu. Tak jak napisał szelus i trzeba parę sztuczek żeby osiagnać pożądany cel przy działaniu na pamięci programu.

slawek55 · Answer

No tak ale jeśli tworzę wskażnik char *ptr, czyli powienien wskazywać na daną w pamięci RAM a przekazuję do niego wskazanie na dana która ma sie znajdować w pamięci Flash. CZyżby to znaczyło że nie ma znaczenia czy do wskażnika zapiszę adres pamięci flash a RAM. Przecież prog_char *ptr to nie jest to samo co char *ptr. Jeden wskażnik powienien wskazywać na RAM a drugi na flash, natomiast Wy mówicie że nie ma różnicy.
Inna sprawa to co co za "sztuczki" o których wspomina markosik20 Można bliższe szczególy o tych sztuczkach?
I co to są atrybuty. Wiem ze może to laickie pytanie, ale naprawdę nie wiem o co chodzi. Czy atrybut nakazuje kompilatorowi jakoś np inaczej traktować zmienną, jeśli tak to powinien ją utworzyć w pamięci Flash, po jak tworzę tablicę, którą chcę umieścić właśnie we flash to przecież piszemy np

prog_char tablica[3]="1,2,3,4";

Czyż nie?

szelus · Answer

Żeby to uściślić. Atrybut, o którym mówimy, to 'section'. Pozwala on umieścić dane np. w różnych klasach pamięci, ale dla kompilatora jest to (w zasadzie) przezroczyste. Tą informację kompilator przekazuje do linkera, który dopiero rozdziela dane pomiędzy różne klasy pamieci. Dlatego włśnie GCC słabo sobie radzi z architekturą harwardzką - kompilator nie jest w stanie np. użyć specjalnych rozkazów dostępu do pamięci flash i stąd specjalne funkcje (w asm). Teraz jeśli chodzi o wskaźniki, to informacja o klasie pamięci na jaką wskaźnik wskazuje jest dla kompilatora zupełnie przezroczysta i z jego punktu widzenia, nadmiarowa. Rozróżnienie to jest przydatne jedynie dla programisty, aby łatwiej było się zorientować, że należy np. użyć specjalnych funkcji dostępu.

romario4 · Answer

Witam! A mnie się wydaję że prog_char *ptr nie oznacza że wskaźnik ma wskazywać na zmienną w flash tylko sam ma się tam znajdywać a wskazywać może na flash lub na ram. Tak samo zapis char *ptr alokuje wskaźnik ptr w ram a na co będzie wskazywać to już nasza sprawa. Osobiście jeśli chcę przekazać do funkcj zmienną zapisaną w flash to używam zapisu np. lcdstr_P(const char*).

shg · Answer

Żeby było jak piszesz, trzeba by zrobić tak: Kod: text Rozwiń Zaznacz wszystko Kopiuj do schowkatyp_na_ktory_wskazuje_wskaznik *  PROGMEM wskaznik Kwalifikatory i atrybuty obiektu wskaźnika znajdują się przed jego nazwą, ale za '*'. Podobnie: Kod: text Rozwiń Zaznacz wszystko Kopiuj do schowkaconst int *ptr Wskazuje na obiekt typu int posiadający kwalifikator const. Kod: text Rozwiń Zaznacz wszystko Kopiuj do schowkaint * const ptr Wskaźnik posiadający kwalifikator const, wskazujący na obiekt typu int. Wbrew pozorom wcale nie bez sensu i też czasem przydatne ;]

slawek55 · Answer

CZeść.
Wiem że dobrze znasz się na tym czy możesz mi wyjaśnić co się dzieje.
Przeprowadziłem sobie próby z użyciem zmiennej prog_char (chodzi o typ prog) i tego już nie rozumiem w ogóle.
Jeśli zadeklarowałem zmienną
prog_char data=10;
wewnatrz funkcji main to sledząc tą zmienną okazało się że został jej przydzielony rejestr R24.
Natomiast jak to samo napisałem przed main to pojawił się błąd (zrozumiały)
error: assignment of read-only variable `data'

Nie rozumiem dlaczego tak się dzieje przy komilacji?

shg · Answer

Wyłącz optymalizację to też dostaniesz błąd. Kompilator stwierdził, że zmienna nie będzie widziana spoza main(), ma wolny rejestr i w niczym nie przeszkadza używanie tej zmiennej jako rejestru (być moze było to konsekwencja innych optymalizacji), więc można usprawnić działanie przypisując zmienną do rejestru. W drugim wypadku, oczywiście słusznie, kompilator nie przydzielił rejestru (rejestry nie są przydzielane automatycznie dla zmiennych globalnych, bo było by to zbyt duże marnotrawstwo), przydzielone zostało miejsce dla zmiennej w pamięci flash, po czym stwierdził, że na etapie inicjalizacji zmiennych (który to wykonuje się w początkowej fazie działania programu) nie będzie można zapisać tam jej wartości (zadeklarowałeś ją jak zmienną, więc będzie inicalizowana jak inne zmienne). Zresztą taka konstrukcja jest zupełnie bezsensowna, bo używając tej wartości (10) jako części wyrażenia dostanie się ten sam efekt - wartość zostanie zapisana w pamięci flash, ale jako jeden z operandów. Nawet gdybyś się uparł i chciał jej wartość odczytywać z pamięci flash, to efekt będzie ze wszech miar niezadowalający, po będziesz musiał odwołać siędo pamięci programu przez wskaźnik i wykonać LPM, a gdyby wartość ta była użyta jako stała, to w najgorszym przypadku konieczne jest ładowanie jej do rejestrów przed operacją, a w najlepszym stanie się ona jednym z operandów instrukcji.

łańcuchy w C w pamięci Flash i przekazywanie ich do funkcji

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Post #13

Post #14

Post #15

Post #16

Podsumowanie tematu