題:
為什麼要從RAM執行代碼？
tarabyte
2017-09-06 21:52:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

我剛剛遇到了一些宏，供我的微控制器編譯器強制（或建議）從RAM執行功能。

https://siliconlabs.github.io/Gecko_SDK_Doc/efr32mg1/html/group__RAMFUNC.html#gac6abbc7f869eec9fb47e57427587c556

http://processors.wiki.ti.com/index.php/Placing_functions_in_RAM

https://www.iar.com/support/tech-notes/linker/controlling-placement-of-the-section-where-__ramfunc-functions-reside-ewarm-5.x--6.x /

https://community.nxp.com/thread/389099

在什麼情況下有價值？如果好處只是提高速度，為什麼我不總是從RAM執行呢？通常會導致更高的電流消耗嗎？

從RAM執行代碼消耗的電流更少（我不確定所有CPU / SoC是否都適用）。我曾經做過一個項目，我們將大部分代碼存儲到RAM中，因為它是電池設備，並且我們希望其壽命盡可能長。如果您只能從RAM執行代碼，則您甚至可以關閉某些SoC上的閃存塊，從而節省更多電量。
@pipe-我想將其評論而不是答案的原因是它沒有回答實際的問題，這就是為什麼您不想*總是*使用RAM來執行代碼。
@Jules是的，我想它的意思是“有用的軼事”。出於非常充分的理由，Stack Exchange旨在防止發生這種情況。
因為您沒有足夠的寄存器才能從寄存器執行。（我有那個芯片。）
除了所有內容：從* dynamic * RAM執行代碼特別可能是精心設計的軟件黑客的一部分，以實現DRAM刷新。:)
速度（單週期訪問）很重要的一個具體示例是延遲循環。閃存等待狀態會影響延遲時間，具體取決於代碼在內存中的對齊方式。弄清楚可能很棘手，因此只說“從RAM運行”會容易得多。
對於具有哈佛架構的微控制器，從RAM執行代碼通常*慢得多*。Flash / ROM存儲器具有專用的單獨地址和數據總線，並且可以與數據訪問並行運行。馮·諾依曼體系結構只有一條總線，數據和程序訪問權限必須共享。現代的馮·諾依曼CPU嘗試通過使用緩存在某種程度上模仿哈佛體系結構。
九 答案:
brhans
2017-09-06 22:21:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

除了速度&以及其他人已經提到的其他功能之外，從RAM執行代碼在需要重新編程Micro Flash的引導加載程序中很有用-您無法從中間的Flash執行代碼刪除&重編程。

取決於您擁有多少個閃存塊以及允許修改引導加載程序的閃存塊，為下一個塊暫存數據而剩下的內存量等等，但是對於從閃存中蹦床來說是正確的，因此您可以修改閃存內存是很好...
這似乎只能回答一半的問題（標題部分）。OP還問“如果僅從提高速度中受益，為什麼我不總是從RAM中執行？”，此答案不能解釋為什麼人們可能*不*希望從RAM中執行。
到目前為止，一切都很好，但是，如果在重寫閃存的過程中斷電（進而導致RAM），會發生什麼情況？*可以*解決，但是就像其他任何引導加載程序設計一樣，必須予以考慮。
Olin Lathrop
2017-09-06 21:58:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

我沒看過那個微型相機的數據表。但是，在這種情況下，從RAM取數據通常比從程序存儲器的閃存取數據要快。

閃光燈的優點是大批量可以相對便宜。因此，微控制器製造商有時會在芯片上放置大量閃存，然後提供可以執行代碼的更有限的RAM空間。這樣可以將對時間要求嚴格的例程複製到RAM中，然後從那裡執行。

您所引用的編譯器開關可能與鏈接器配合使用，並標記將從復位開始運行的編譯器運行時代碼將該段閃存複製到RAM。不同的實現方式會有所不同。

pipe
2017-09-06 21:56:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

當您要在RAM中執行速度更快時，通常是因為該RAM是片上SRAM。這是一種稀缺資源，您可能需要用於需要讀/寫訪問權限的數據。

在擁有 ROM /閃存中的代碼時，將其用作代碼意味著您需要X數量的閃存和X數量的RAM。

它在啟動時或您要運行它時還需要一個額外的複制階段，儘管它幾乎無關緊要。

傳統上，這是通過指令緩存解決的，但是在微控制器中，保持內部SRAM通用可能更有意義，因為您不使用微控制器，因為您想要最快的執行速度。

還有一個可靠性問題-在實際ROM中執行的代碼很難通過錯誤代碼進行修改。

Marko Buršič
2017-09-06 22:54:31 UTC
view on stackexchange narkive permalink

除了所有好的答案：

如果好處僅是為什麼我不總是從RAM中執行 提高速度？

因為在嵌入式系統中，通常您沒有所需的RAM量。例如，具有32kB或RAM和512kB EEPROM的STM32。為了能夠在RAM中執行整個程序，您需要一個大於EEPROM的RAM。

“因為在嵌入式系統中，通常您沒有所需的RAM數量。”-並且因為如果您*有*有足夠的RAM來執行此操作，那麼您幾乎可以肯定地通過切換到價格更低，價格更低的MCU來降低成本。內存。因為如果您問這個問題，總是有一個便宜的MCU，但RAM更少（最小和最便宜的MCU使用哈佛架構，因此無法從RAM中執行）
user
2017-09-07 15:17:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

其他答案似乎並沒有太多討論功耗，您特別詢問過。

答案是，它在某種程度上取決於微控制器，但是通常從RAM執行可以減少功耗，因為從RAM讀取指令所需的能量比從閃存讀取能量要低。

典型的用途是在RAM掉電的情況下從RAM運行低功耗的“睡眠”功能。不僅降低了功耗，而且如果微控制器需要快速喚醒（例如響應外部中斷），那麼在閃存再次加電時也沒有延遲。

某些零件（例如Atmel SAM系列的某些零件）具有特殊的超低功耗RAM，可用於此目的。這樣一來，就可以將少量代碼加載到特殊的RAM中，同時將大量可用RAM和所有其他存儲器都關閉電源，並使微控制器進入深度睡眠模式。

Trevor_G
2017-09-06 22:09:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

除了別人提到的潛在的速度優勢外，RAM代碼也是動態的，可以根據需要通過FLASH中的一些定制代碼即時修改。

這可以像更改幾個參數一樣簡單，也可以是整個處理程序例程遠程上傳。

或者可以從磁盤（例如SD）或網絡中加載RAM中的代碼
TwoThe
2017-09-07 15:50:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

從RAM中執行代碼比從閃存中執行代碼要快得多。大多數CPU經過嚴格優化，以實現最快的RAM訪問，甚至最快的閃存也僅達到RAM速度的一小部分。

但是請記住，將代碼從閃存移動到RAM也需要時間。如果代碼僅執行一次，則只需讀取一次，因此實際上會浪費時間將其首先複製到RAM中，而不是直接執行。如果偶爾執行代碼（因此將其複製到RAM會在第二次調用時增加執行），但是系統通常處於空閒狀態，那麼通過將其複製到RAM可以更快地執行該代碼，但是沒人在乎，因為系統有足夠的時間來度過。

因此，只有頻繁執行代碼，並且已將其視為系統的瓶頸，這種優化才值得付出努力。

另一方面，RAM需要主動保存數據，而閃存則不需要，因此如果RAM需要保持活動狀態，則總功耗會增加。但是，只有在根本不使用RAM的情況下，這才有意義，但是大多數現代系統將以一種或另一種方式使用可用的RAM，因此已經使其保持活動狀態。

Dave Nadler
2017-09-08 00:56:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

從RAM執行代碼有兩個很常見的原因：

  1. 某些微處理器無法在閃存編程期間從閃存執行-儘管許多代碼可以執行此操作，只要代碼位於與要寫入的閃存不同的塊中即可。Flash寫入可能正在重新編程應用程序（引導加載程序情況），或者當Flash用於存儲非易失性程序信息（配置，校準等）時

  2. 在許多微處理器上，RAM比閃存快得多。對於這些設備，可以從RAM中執行對速度有嚴格要求的小型例程，儘管通常RAM的供給要比閃存短得多。

    3. ol>
Tejas Kale
2017-09-08 18:25:49 UTC
view on stackexchange narkive permalink

針對隨機位翻轉的僅RAM執行安全性的另一個用例。我們在小型cubesat上使用此模型，因為主計算機板具有ECC ram，可以承受由於輻射引起的位翻轉。當啟動時的虛擬磁盤在ECC環境中完全運行時，整個OS都加載到ram中。

閃存不受ECC保護（標準的微型SD卡），但是我們還有其他方法來檢查損壞（多張圖像，校驗和等）

我本來以為像EEPROM或閃存之類的東西很難通過輻射進行位翻轉，即需要更多的能量。
確實如此，但是由於我們只使用沒有特殊ECC功能的標準閃存，因此使用ram更好。


ⓘ
該問答將自動從英語翻譯而來。原始內容可在stackexchange上找到，我們感謝它分發的cc by-sa 3.0許可。
Loading...