項(xiàng)目資源太緊張了，如何根據(jù)map信息進(jìn)行功能裁剪和優(yōu)化？

1、問題引出

前陣子開源了一個(gè)基于TencentOS tiny物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的危險(xiǎn)氣體探測儀項(xiàng)目，截止目前在Gitee上斬獲了24個(gè)Star以及8個(gè)Fork，該項(xiàng)目也成功被Gitee官方推薦為優(yōu)質(zhì)開源項(xiàng)目。

分享的文章如下：

TencentOS tiny危險(xiǎn)氣體探測儀產(chǎn)品級(jí)開發(fā)重磅高質(zhì)量更新

前兩天還發(fā)了一篇LCD顯示曲線的文章，我也把曲線顯示這個(gè)功能加到這個(gè)開源項(xiàng)目進(jìn)來了，看如下效果：

讓傳感器數(shù)據(jù)更直觀之LCD曲線顯示

但是有個(gè)問題，這個(gè)項(xiàng)目編譯完的信息如下：

這里我們又要來嘮一嘮之前講過的基礎(chǔ)知識(shí)，加強(qiáng)大家的印象：

• Code：表示程序代碼部分
• RO-Data：表示程序定義的所有常量以及const型數(shù)據(jù)
• RW-Data：表示已經(jīng)初始化的所有靜態(tài)變量，變量有初值
• ZI-Data：表示未初始化的所有靜態(tài)變量，變量無初值

關(guān)于MCU ROM和RAM的計(jì)算規(guī)則如下：

• ROM(FLASH) Size = Code + RO-Data + RW-Data
• RAM Size = RW-Data + ZI-Data

我們?cè)賮砜纯催@款MCU手冊(cè)的描述：

由此可見，如果我們?cè)偻吕^續(xù)添加代碼的話，很快資源就不夠了，但是我還是想繼續(xù)往下添加更多功能呀，怎么辦？？如何優(yōu)化？

2、問題解決

要解決這個(gè)問題，就很有必要來瞧瞧xxx.map文件了，我們找到這個(gè)MDK-ARM編譯目錄下的main.map文件:

打開這個(gè)文件，然后滑到最底下可以看到如下信息：

通過這個(gè)信息，我們可以詳細(xì)了解我們MCU的資源使用情況，也能基于這個(gè)資源使用情況繼續(xù)評(píng)估項(xiàng)目往下做的可行性；然后我們繼續(xù)從底下往上滑，可以看到這個(gè)文件代碼占用資源的詳細(xì)情況：

根據(jù)剛剛的編譯信息，很顯然，RO-Data的占用比較多，那我們就來分析一下這個(gè)部分是哪些文件占得比較多，我們就針對(duì)這個(gè)來進(jìn)行優(yōu)化，裁剪一些不必要的功能，最直接有效的方法，我們看到Image component sizes?如下：

cc936.c這個(gè)文件包含了對(duì)中文支持的一些處理和轉(zhuǎn)換函數(shù)，該文件位于fatfs組件的option目錄下，我們打開來看一下：

原來最大的罪魁禍?zhǔn)拙褪撬?/span>

接下來我們把這個(gè)數(shù)組屏蔽掉，然后將用到它的地方做注釋并修改以下轉(zhuǎn)換函數(shù)ff_convert如下：

WCHAR?ff_convert?(?/*?Converted?code,?0?means?conversion?error?*/
?WCHAR?chr,?/*?Character?code?to?be?converted?*/
?UINT?dir??/*?0:?Unicode?to?OEM?code,?1:?OEM?code?to?Unicode?*/
)
{
?#if?0
?const?WCHAR?*p;
?WCHAR?c;
?int?i,?n,?li,?hi;


?if?(chr???c?=?chr;
?}?else?{
??if?(dir)?{??/*?OEM?code?to?unicode?*/
???p?=?oem2uni;
???hi?=?sizeof?oem2uni?/?4?-?1;
??}?else?{??/*?Unicode?to?OEM?code?*/
???p?=?uni2oem;
???hi?=?sizeof?uni2oem?/?4?-?1;
??}
??li?=?0;
??for?(n?=?16;?n;?n--)?{
???i?=?li?+?(hi?-?li)?/?2;
???if?(chr?==?p[i?*?2])?break;
???if?(chr?>?p[i?*?2])
????li?=?i;
???else
????hi?=?i;
??}
??c?=?n???p[i?*?2?+?1]?:?0;
?}
?#endif
?/*重新改下這個(gè)函數(shù)*/
?WCHAR?c;
?if?(chr???c?=?chr;
?}
?return?c;
}

這樣的話就把中文處理的這款邏輯給去掉了，我們?cè)賹?duì)工程編譯一下：

這時(shí)候可以發(fā)現(xiàn)ROM只有不到84KB的大小，成功實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化，并且軟件可以正常運(yùn)行，不受影響。

針對(duì)RAM的優(yōu)化方法，和ROM方法一樣的分析方法，我們最終發(fā)現(xiàn)RAM占用得比較多的地方是：tos_global.c這個(gè)文件，如下：

這個(gè)文件主要定義了一些和TencentOS tiny內(nèi)核相關(guān)的一些核心變量，最終發(fā)現(xiàn)RAM占用其實(shí)依賴于tos_config.h里的一些配置選項(xiàng)，我們可以根據(jù)項(xiàng)目需求動(dòng)態(tài)調(diào)整是否需要支持一些OS提供的組件，還可以修改堆棧大小，忽然發(fā)現(xiàn)我之前配置的0x8000有點(diǎn)大，所以給它改成了0x4000，然后把一些不必要的模塊裁剪掉，最后裁剪結(jié)果如下：

#ifndef?_TOS_CONFIG_H_
#define??_TOS_CONFIG_H_

#include?"stm32l4xx_hal.h"?//?目標(biāo)芯片頭文件，用戶需要根據(jù)情況更改

#define?TOS_CFG_TASK_PRIO_MAX???????????10u??//?配置TencentOS?tiny默認(rèn)支持的最大優(yōu)先級(jí)數(shù)量

#define?TOS_CFG_ROUND_ROBIN_EN??????????1u??//?配置TencentOS?tiny的內(nèi)核是否開啟時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

#define?TOS_CFG_OBJECT_VERIFY_EN???????????1u?//?配置TencentOS?tiny是否校驗(yàn)指針合法

#define?TOS_CFG_TASK_DYNAMIC_CREATE_EN??1u??//?TencentOS?tiny?動(dòng)態(tài)任務(wù)創(chuàng)建功能宏

#define?TOS_CFG_EVENT_EN????????????????1u??//?TencentOS?tiny?事件模塊功能宏

#define?TOS_CFG_MMBLK_EN????????????????1u??//配置TencentOS?tiny是否開啟內(nèi)存塊管理模塊

#define?TOS_CFG_MMHEAP_EN???????????????1u??//配置TencentOS?tiny是否開啟動(dòng)態(tài)內(nèi)存模塊

#define?TOS_CFG_MMHEAP_DEFAULT_POOL_EN??1u??//?TencentOS?tiny?默認(rèn)動(dòng)態(tài)內(nèi)存池功能宏

#define?TOS_CFG_MMHEAP_DEFAULT_POOL_SIZE????????0x4000?//?配置TencentOS?tiny默認(rèn)動(dòng)態(tài)內(nèi)存池大小

#define?TOS_CFG_MUTEX_EN????????????????1u??//?配置TencentOS?tiny是否開啟互斥鎖模塊

#define?TOS_CFG_MESSAGE_QUEUE_EN????????0u??//?配置TencentOS?tiny是否開啟消息隊(duì)列模塊

#define?TOS_CFG_MAIL_QUEUE_EN???????????0u??//?配置TencentOS?tiny是否開啟消息郵箱模塊

#define?TOS_CFG_PRIORITY_MESSAGE_QUEUE_EN?0u?//?配置TencentOS?tiny是否開啟優(yōu)先級(jí)消息隊(duì)列模塊

#define?TOS_CFG_PRIORITY_MAIL_QUEUE_EN?0u??//?配置TencentOS?tiny是否開啟優(yōu)先級(jí)消息郵箱模塊

#define?TOS_CFG_TIMER_EN????????????????0u??//?配置TencentOS?tiny是否開啟軟件定時(shí)器模塊

#define?TOS_CFG_PWR_MGR_EN??????????????0u??//?配置TencentOS?tiny是否開啟外設(shè)電源管理模塊

#define?TOS_CFG_TICKLESS_EN?????????????0u??//?配置Tickless?低功耗模塊開關(guān)

#define?TOS_CFG_SEM_EN??????????????????1u??//?配置TencentOS?tiny是否開啟信號(hào)量模塊

#define?TOS_CFG_TASK_STACK_DRAUGHT_DEPTH_DETACT_EN??????1u?//?配置TencentOS?tiny是否開啟任務(wù)棧深度檢測

#define?TOS_CFG_FAULT_BACKTRACE_EN??????0u??//?配置TencentOS?tiny是否開啟異常?；厮莨δ?/span>

#define?TOS_CFG_IDLE_TASK_STK_SIZE??????64u?//?配置TencentOS?tiny空閑任務(wù)棧大小

#define?TOS_CFG_CPU_TICK_PER_SECOND?????1000u?//?配置TencentOS?tiny的tick頻率

#define?TOS_CFG_CPU_CLOCK???????????????(SystemCoreClock)?//?配置TencentOS?tiny?CPU頻率

#define?TOS_CFG_TIMER_AS_PROC???????????1u??//?配置是否將TIMER配置成函數(shù)模式

#endif

然后我們繼續(xù)編譯，然后看map文件，看看RAM是否變小了：

在此我們可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)過裁剪優(yōu)化后，確實(shí)達(dá)到了效果；這樣我們就可以繼續(xù)往下添加新的功能了！

這種分析和優(yōu)化方法也是我工作乃至平時(shí)做項(xiàng)目的時(shí)候最常用的一種手段，當(dāng)然還有其它更好的輔助手段，也希望小伙伴們積極分享，大家一起共同學(xué)習(xí)、共同成長！

本節(jié)代碼已同步到碼云的代碼倉庫中,獲取方法如下：

1、新建一個(gè)文件夾

2、使用git clone遠(yuǎn)程獲取例程存放的代碼倉庫

項(xiàng)目開源倉庫：

https://gitee.com/morixinguan/tencent-os-tiny-hazardous-gas-detector

我還將之前做的一些項(xiàng)目以及練習(xí)例程在近期內(nèi)全部上傳完畢，與大家一起分享交流：

公眾號(hào)粉絲福利時(shí)刻

這里我給大家申請(qǐng)到了福利，本公眾號(hào)讀者購買小熊派開發(fā)板可享受9折優(yōu)惠，有需要購買小熊派以及騰訊物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)板的朋友，淘寶搜索即可，跟客服說你是公眾號(hào)：嵌入式云IOT技術(shù)圈?的粉絲，立享9折優(yōu)惠！

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