Duckcoder

안녕하세요.

최근에 엄청난 속도 최적화를 해야 될 일이 있어서 몇달간 고생을 조금 하였습니다.

STM32H7 하에서 이루어진 작업이므로 모든 프로젝트에 적용하기는 어렵습니다만,

거의 공통적인 부분이라 ARM 계열은 최소한 비슷하리라 생각됩니다.

너무 뻔한 내용일 수도 있으니 병아리들만 보셔도 좋습니다.

일단 어떤 기법보다 확인하는 툴이 중요하겠지요.

[Tool]

1. Diassembly 디버깅

  1) 컴파일러 툴을 이용하여 디어셈블하면서 내 코드가 어떻게 변환되는지 확인한다.

  2) 어셈블리 코드를 몰라도 되며 몇줄로 바뀌는지만 확인하면 충분하다.

2. CPU Counter 레지스터가 있으면 원하는 함수 시작부터 마칠때까지 CPU 카운트를 확인하여

    몇 카운트가 흘렀는지를 확인하여 수치로 정확하게 확인해본다.

도구가 준비되었으면 이제는 내 머리가 준비되면 됩니다.

[기본 지식]

1. 속도와 용량 둘다 잡을 수 없다. 싸고 좋은 물건은 없다.

   속도가 빠르면 용량이 크고 , 용량이 좋으면 속도가 느리다.

2. 위 1번 툴을 이용하여 C 코드가 어떻게 변경되는지 감을 조금 잡는다.

-아래부터는 STM32 쪽

3. 라이브러리는 끝까지 추적해서 직접 제어 하도록 한다.

    STM32 의 경우 HAL 라이브러리는 되도록 자제하고 직접 레지스터를 제어한다.

    그렇다고 무식하게 번지를 그냥 입력해서 가독성이 떨어지도록 할 필요는 없다.

4. 컴파일러 옵션은 speed 최대

5. 시스템의 캐쉬를 켤수 있다면 On ( 7-10배 증가)

6. DTCM 과 ITCM 이해

7. Bus 아키텍처를 보고 가장 짧은 라인으로 데이터가 움직이도록 처리

8. 되도록 DMA 처리

9. flash 보다는 ram 에서 실행하는게 더 빠르겠지요.

일반적으로 프로그램 과제를 진행하는데 있어 자그마한 목표들이 있다.

여러가지 사유로 인하여 지연되기도 하고 일정의 문제로 기본적인 문제를 해결하지 못한체로

땜방식으로 일을 처리하기도 한다.

한가지 중요한 사실은 "왜 이것을 개발해야 하는가" 이다.

이 질문을 놓치게 된다면 사실 개발의 의미가 없다고 보아도 된다.

예를 들면

 A 기능을 구현하기로 했다고 치자.

A 기능을 구현하여야 되는 이유와 명분, 소비자의 반응, 일정 이런 것들이 총체적으로 합쳐서 이루어져서 판단을 해야 한다. 단지 지시로 며칠까이 이런 기능만 구현해라고만 된다면, 그런 목표가 있는 사람과 단순히 코딩만 한 사람과의 결과물은 같지만 다르다.

후자는 영원히 그자리에 머물 것이고 전자는 다음번에는 같은 일을 반복하지 않거나

다시 리비전하여 원래 목표대로 완성을 할 것이다.

작은 차이가 큰 변화를 만든다.

내가 짜는 함수가 어떤 목적을 가지고 있는지 명확히 하자!

컴퓨터는 바보입니다. 

0 1 밖에 몰라요.

원리를 제대로 알려면 완전 기초부터 컴퓨터 구조론까지 배워야 하지만 간단히 설명하면 아래와 같습니다.

+ - 연산을 잘하는 매우 빠른 놈이 있는데 이 놈이 2진수밖에 모른다네요.

좀 이용을 해야지 생각합니다.

일단 숫자 10을 표현하자니 1010(2) 로 표현이 되는군요.

또 가만히 살펴보니 이 놈의 생각 저장 창고가 8bit (8칸 으로 된 2진수 로 되어 있네요)

즉, 저장 창고도 2진수인데 8개가 한 묶음이랍니다. 

2가지 정보를 저장할 수 있는 1bit 가 8 개 묶음, 8bit 를 1Byte 로 부르기로 합니다.

다시 돌아가서 1 bit 는 2가지의 경우의 수를 표현이 가능합니다.

0 또는 1 이니깐 2가지 표현이 가능하네요.

그럼 2 bit 는 00(2) 01(2) 10(2) 11(2) 아하 4가지가 표현이 가능하군요.

즉, bit 가 하나씩 증가할 때 마다 2의 승수개수로 표현이 가능한 종류가 늘어납니다.

그럼 1byte = 8 bit 는 2^8 승 즉 256가지의 종류를 표현할 수가 있겠군요.

계속 생각하면 2^10 은 1024byte 가 되고 이는 1KBye 로 부른다네요 .

아하 1KByte != 1000Byte 가 아니군요!

다시 1 byte 로 돌아가면 , 1byte 방이 옆으로 연결되서 쭉쭉 있는겁니다. 그 방에 호수도 있네요. 101호 102호...

아까도 말했지만 컴퓨터는 단순 연산만 한다는 거지요. 그 메모리 방에서 값을 꺼내서 더하기 빼기 옮기기 만 한다고 생각하시면 되요.

그리고 컴퓨터는 어셈블리라는 언어만 이해를 하는 절대 외국어를 안배우는 1개국어 사용자인데

( 어 그럼 C 나 java 는 뭐지?  -> 모든 언어가 결국 어셈블리로 변환되어 실행됩니다)

하나 예를 들면 mov a,b 하면

a 방에 있는 값을 b 방으로 옮겨라 는 뜻입니다. 근데 한번에 안 옮겨저요. 바보라서.

위 한줄을 읽고 (1클럭) , 일단 명령을 읽어야지요

그 한줄을 해석하고 (1클럭) , 어떤건지 실행 준비해야지요.

실행하고 (1클럭) ,  a 에 값을 빼와야지요

저장하고(1클럭) , b 에 쑤셔 넣어야지요.

흠 그러면 이명령은 CPU 가 1MHz 클럭 로 동작한다면 1 clock 이 1us 니깐 4us 만에 실행이 되겠군요.

아이고 느리네..하나 옮기는데 이정도면...

여기서 파이프라인 설명하려다 ..아차 여기는 초보용...이라 생략합니다.

OK . OK 여기까지...

정리하면

뭔가 이 바보 상자는 2진수로된 방에서 값을 꺼내서 계산하는데 

명령을 시키는 것은 asm 만 이해를 하고 

이것도 몇단계로 나누어서 실제 실행을 하는군.

좋아 숫자는 이해했어. 근데 지금 보는 이글자는 뭐야

hello world 나오는거 해봤는데, 그거는 어떻게 표현하는거지?

네 맞습니다. 컴퓨터는 'h' 인지 'e' 인지를 몰라요.  언급한 것처럼 단순히 0-255 개 를 1방안에 표현할 뿐이지요.

자 그럼 화면에 나오는 'A'  값은 어떻게 하는거지 , 숫자밖에 안들어가는데 'A' 는 뭔가 다르게 들어가나?

컴퓨터는 처음에 말했지만 바보 상자입니다.

그래서 정의를 해주었어요. 만약 이 방안에 값이 0x41(hex / 16진수 입니다) 이 값은 65란 값이기도 하고 

2진수로 0100 0001 입니다. 물리적인 셀공간에는 정말 0100 0001 로 저장되어 있겠지요.

그냥 전구 8개가 끄고 켜고 끄고 끄고 끄고 끄고 끄고 켜고 그렇게 있다고 생각하시면 되요.

자 그럼 'A' 값은 어떻게 표현하느냐!

이 0x41 값이 들어있으면 'A' 로 치자입니다.

이게 무슨 뚱딴지 같은 소리냐? 개소리 하지 마세요! 라고 할 수 있는데 이게 다입니다.

그럼 65 하고 'A' 하고 어떻게 구분해? 라고 하신다면 

계속 제가 이야기했지요. 컴퓨터는 바보 상자라구요..구분 못합니다. 그냥 저장된 65란 값이지요.

문자를 표현하기 위해서 ascii code 표라는 테이블을 만들고 그냥 정의해놓은겁니다.

'B' 는 다행스럽게도 하는 더해서 66 이군요. 고맙게도 순서대로 정의를 해놓았답니다.

다시 원래 질문!

65 하고 'A ' 는 컴퓨터 자체는 구분을 못합니다.

다만 사람이 사용하기에 따라서 'A' 로 사용하기도 65 란 값으로 사용하기도 하는겁니다.

이상하지요.

이상 바보 컴퓨터에 대한 설명이었습니다~~

안녕하세요.

​

그동안 만났었던 여러가지 엔지니어들이 생각이 나서 한번 적어봅니다.

저한테 긍정적으로 부정적으로나 매우 지대한 영향을 주신 분들입니다.

​

심각하게 생각하지는 말아주세요~~~

​

1. 코드 구루

- 나보다 3살 정도 많다.

- 코드 설계 컨셉을 보면 무조건 레퍼런스로 잡고 싶게끔 예술적으로 코딩한다.

- 아트웍부터 DB까지 못하는 게 없다.

- 새로운 것에 두려움이 없다.

- 한번에 기술적인 파악이 가능하다. 된다 안된다.

- 논리적인 이야기가 가능하며 논리적인 판단과 이해가 빠르다.

- 실수를 매우 빨리 인정한다.

​

2. 올드맨 1

- 10살 많으신 외부 업체

- 통신 프로토콜 테스트 하러 갔는데 본인은 시뮬레이터로 다 테스트 했다면서 다른일을 하고 있고,

이상한점 있으면 알려달라고 한다. 물론 100% 그 사람은 완벽하고 나는 진땀을 빼며 코딩하고 있었다.

- 근데 소스를 asm 로 작업하셨다. 어느날 갑자기 그 프로그램 바꿔야 된다며 어느새 C 로 코드 전체 변경 완료.

​

3. Giver

- 항상 웃는 모습에 마르신 분

- 초보때 몇달간 끙끙 고민하고 있으니 다른 옆에 프리랜서 직원(아마 10살 정도 많은 듯)이 안되는 거 있냐고

물어봄. (완전 다른 회사에 다른 소속임)

- xml 라이브러리를 직접 구현해서 마이컴에 포팅하고 있었느데, 자기가 도와주겠다며 (본인은 윈도우 서버 개발자)

C 로 라이브러리 정리해서 전달 받음.

- SI 환경에서 모두들 밤새는데 그 분은 룰루랄라 모든 일을 마치고 다른 사람 도와줄거 없나 뒷짐지고 둘러보는 초인.

​

4. 올드맨 2

- 마이컴을 평생 AVR 한 종류만 사용

- 32bit ST 사 개발환경을 소개하니 손을 절래절래. 나는 8 bit 야.

- 소스를 넘겨 받으니 이름이 비슷한 전역변수의 대잔치

- 디버깅은 온리 jtag 으로만.

​

5. 자부심맨

- 윈도우 프로그램과 232 통신 프로토콜문제가 생겨서 , 232 로직 아날라이저로 캡춰해서 증거 작성.

- 윈도우 프로그래머 왈 이런 기계는 처음 보며 나는 믿을 수 없고, 내가 오로지 믿는 것은 윈도우 스텝 디버깅과

메모리창이라고 함.

- 논블럭킹 윈도우의 드라이버 구조에 대해서 설명했지만 계속 본인이 맞다고 주장.

- 나중에는 본인이 S사 출신이라고 강력히 어필함.

어디 감히 중소기업 개발자가 전 S 사 개발자한테 가르치냐는 모양새.

- 나는 로직 아날라이저 자료로 증거를 내밀고 , 상사에게 보고함. 우리쪽 상사는 그 회사 사장한테 이야기해줌.

- 몇 달있다 퇴사.

​

6. 외국 할아버지 개발자

- 60대 돋보기 안경너머로 슬금슬금 코딩

- 나는 kernel 과 예제 프로그램 정도만 공급하고 외국 개발자가 실제 코드 작성.

- C 언어가 만국 공통어이므로 일하는데 아무 지장 없음. 코드 보여 주고 끄덕하고를 몇 일간 반복.

- 생산 일자가 다가오는데 최종 프로그램을 주지 않고 단순한 아이디 접속 화면 프로그램 보내줌. 이거면 된다고.

- 그 프로그램으로 양산하고 해외 출장해서 보니 최초 프로그램은 단순히 접속 로딩 프로그램으로 설치 후

비번 입력하니 단말기별로 새로운 프로그램 다운로드 시작. 10분 후 원래 정상적인 프로그램이 뜨며 동작.

아~~ 양산일정에 쫓기지 않고 이렇게 프로그램 할 수도 있구나...

- 어느날 그 사람의 로그를 분석해보았는데 xml 구조로 로그가 깔끔하게 정리되어 있었음.

7. 어느 QT 개발자

- 개발 외주를 주고 소스를 받음.

- 변수 이름이 one , two ,three, four. 정말로 모든 함수내 그리고 전역 변수이름이 하나 둘 셋 넷

- 굉장히 일관적이라 왜 그렇게 했냐고 하니 자기는 그게 이해하기기 쉽다고 함.

- 아 세상은 넓구나.. T.T

안녕하세요.

​

임베디드 개발을 하게되면 여러가지 알수없는 현상을 목격하고 이를 해결하기 위한 노력을 하게 됩니다.

​

운이 좋아서 쉽게 원인을 해결할 때도 아니면 소 뒷발에 쥐잡기로 해결이 되는 경우가 있지요.

​

오늘 몇가지 사례를 공유해보고자 합니다.

거창한 분석방법을 이용해서 해결한 것이 아니고 자유게시판인 만큼 그냥 지나가는 소리로 읽어주시면 감사하겠습니다.

​

제가 경험했던 경우와 주변 엔지니어에게 들은 신기한 케이스들입니다. 너무 많지만 몇가지만 공유해보겠습니다.

​

1. 대학 석사때 아는 형님

- 하드웨어 보드르 만들었는데 한달째 디버깅도 안되고 동작이 안됨.

- 매일 끙끙 앓다가 꿈에서 20번 버스가 사람을 태우고 자기 앞을 지나감.

- PCB 에 20번 BUS 라인을 확인하고 바로 해결 (단선)

- 이해가 되시나요? 그 버스가 그 bus 이더냐?

​

2. 제가 초보때

- NAND 칩이 바뀌었는데 동작이 안됨.

- 삼성 NAND 스펙만 정말 한달 내내 정독 정독. 코드도 4페이지 이하라 한달내내 그것만 봄.

- OOB 영역 크기가 바뀐 문제였는데 해결이 안됨.

- 한달째 되는 새벽녘 잠자리에서 어슴푸레 꿈과 현실이 구분 안되는 상황에서

누워있는 천장에서 왼쪽엔 코드가 오른쪽에 데이터시트가 나타남.

- 신기한 것은 어슴푸레가 아니라 코드 한자 한자 테이터 시트 한자한자 다 읽어짐.

- 심지어 페이지 넘김 해도 선명하게 모든 글자가 다 읽힘 (아마 자동으로 다 외어 졌던듯)

- 꿈속에서 데이터 시트를 다시보다가 특정 문구 발견

- 해당 코드로 진입하여 머리속으로 수정 및 디버깅. 머리속으로 컴파일 단축키도 눌렀음.

- 꿈속에서 이건 해결한 거다 라고 확신이 듬.

- 출근하여 정말 그 부분(당연히 꿈 속의 코드랑 현실 코드랑 같지요) 한 줄만 수정하여 해결

​

3. 초보때 선배 엔지니어 술자리에서 제가 졸라서 들은 신기한 경험 (제발 이야기해주세요~~ 이런 분위기)

- 커피 자판기 제작 회사임

- 계속 현장에서 자판기 컵이 걸린다는 신고

- 사무실에서는 재현 불가

- 자주 목격되는 현장 출장 방문

- 며칠을 반복하며 생길때 까지 방문

- 일주일뒤 정말 컵이 많은데 걸려서 나오지 않음.

- 떨리는 마음으로 커피 자판기 도어를 염.

- 너무 놀래서 뒤로 자빠질 뻔 함.

- 컵이 쌓여서 마지막 1-2개정도만 남았는데 그 컵이 컵트레이 속에서 공중에 떠 있음. 게다가 살짝 움직이면서 둥둥.

- 그래서 그 트레이를 손으로 가만히 잡으니 우주선 착륙하는 것 마냥 천천히 착륙함.

- 회사로 돌아가서 트레이 사출 재질을 변경함.

- 다들 이유를 아시겠죠? ㅎㅎㅎ

​

4. 기구 엔지니어 썰

- 표 판매기 기구에서 500원 동전이 자꾸 걸림.

- 알바 3명을 시켜서 500원 잔뜩 주고 재현될때까지 시킴.

- 일주일 뒤...

- 알바 한 명이 동전이 걸렸다고 달려옴.

- 긴장된 표정으로 엔지니어 총 출동 (야! 절대 손대지 말고 가민하 놔둬 를 외치며 30m 거리를 날라감)

- 도어를 정말 천천히 열어봄. 재현상황이 무너질까봐~~

- 매끈한 동전 회수함 앞단에서 평면판 위에 500원 짜리 동전이 세로로 서 있었음.

-> 500원 짜리 동전을 랜덤하게 던져서 똑바로 설 확율임.

-> 8시간 x 5일 x 3명 당 1번

- 바닥을 평면으로 하지 않고 기울어지게 설계 변경

​

다들 그런거 있쟎아요 나만 아는 신기한 경험들 ㅎㅎ

즐거운 하루 되세요~~~

22. Stackoverflow 정기 탐독

switch (열거형변수){case 열거형값: 실행할코드; break;}

      char terminal_increase;

      int tmp;

} tmp;