Forum: Compiler & IDEs AVR GCC switch statement springt wirr

von Wolfgang (Gast)

15.07.2009 22:08

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Hallo,

vielleicht kann mir einer der Experten helfen:

Ich habe folgendes Problem:
Eine Stateengine ist als zyklisch zu rufende Funktion mit einer globalen 
Variablen und einem davon abgeleitetem switch() kodiert. Rufe ich diese 
Funktion auf, springt mir der Simulator absolut wirr da drin rum - und 
zwar nicht das übliche Verschieben des Optimizers, sondern wie ich im 
Disassembler und an den ausgeführten Codepartikeln sehen, macht er auch 
wirklich Schrott.

Ich habe dann folgende Versuche unternommen:
- clean und rebuild all.
- Datei aus dem prject gelöscht und wieder neu aufgenommen.
- Optimize bis auf -o1 zurückgenommen - keine Änderung.
- Quelltext auf Sonderzeichen abgesucht - keine Auffälligkeiten.
- Umstellen der case-Blöcke: keine Änderung.
- Einkopieren der Funktion in die aufrufende Routine: Und siehe da, es 
läuft.

Momentan bin ich etwas ratlos, woran das liegen könnte; und es ist ja 
nicht das erste AVR-Programm, welches ich schreibe.

Servus Wolfgang, www.opendcc.de

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Re: AVR GCC switch statement springt wirr

von Zulu (Gast)

15.07.2009 22:10

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Hört sich nach einem Stack-Problem an. Speicher läuft über.

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Re: AVR GCC switch statement springt wirr

von Stefan B. (stefan)

15.07.2009 22:12

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Wie stark ist das SRAM deines µC schon durch DATA und BSS ausgenutzt, 
lass dir mal eine Statistik nach dem Kompilieren ausgeben?

Hast du viele dynamisch zur Laufzeit angelegte Variablen, die ja auf dem 
Stack zusätzlich angelegt werden? Eventuell sind es zu viele, so dass 
der Stack zerschossen wird.

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Re: AVR GCC switch statement springt wirr

von Wolfgang (Gast)

15.07.2009 22:36

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Hallo,

danke für den Hinweis, leider kein Treffer: Siumlator stopped: 
Stackpointer bei 0x10ED, Data endet bei 0x0D98. Also noch ewig viel 
Platz.

Servus Wolfgang

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Re: AVR GCC switch statement springt wirr

von Wolfgang (Gast)

15.07.2009 22:42

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Ich habe mal C Code und das was ich auf Maschinenebene sehe hier 
angehängt:

Das Statement xbee_rx.header.len = data << 8 kommt im Disassembler 
sofort nach dem Funktionsaufruf, dürfte aber nur bei case 1 kommen.

Gruß Wolfgang

t_cr_task run_xbee_client(void)
    #warning xbee_task still incomplete!
    rx_fifo_ready();
    unsigned char data;
    while (rx_fifo_ready())  
        data = rx_fifo_read();                 // reads one byte
        switch(bytes_rcvd++)
            case 0:
                if (data == XBEE_PKT_START)
                    xbee_rx.header.delimiter = data;
                // else ignore data
                break;
            case 1:
                xbee_rx.header.len = data << 8;
                break;
            case 2:
                xbee_rx.header.len |= data;
                // xbee_rx.header.len = ntohs(xbee_rx.header.len);   // resolve endiness
                bytes_left = xbee_rx.header.len;
                if ( bytes_left > XBEE_MAX_DATA_LEN )
                    bytes_left = 0;
                    bytes_rcvd = 0;
                    // xbee_rx_err(xbee);
                    #warning handle error missing
                break;
            case 3:
                xbee_rx.header.cmd_id = data;
                x_index = 0;
                bytes_left--;
                break;
            default:
                if (bytes_left == 1)
                    if ( xbee_checksum(&xbee_rx) != data)
                        bytes_rcvd = 0;
                        // xbee_rx_checksum_err(xbee);
                        #warning handle error missing
                        // now process this packet
                        xbee_rx.data[x_index] = 0;           // set end delimiter
                        xbee_rx.data[x_index++] = 0x03;           // set end delimiter
                        xbee_rx.data[x_index++] = 0x04;           // set end delimiter
                        xbee_rx.data[x_index++] = 0x05;           // set end delimiter
                        xbee_rx.data[x_index++] = 0x06;           // set end delimiter
                        xbee_rx.data[x_index++] = 0x0F;           // set end delimiter
                        xbee_rx.data[x_index++] = 0;           // set end delimiter
                        parse_xbee_packet();
                    bytes_rcvd = 0;
                    xbee_rx.data[x_index++] = data;
                    bytes_left--;
                break;

@00007474: run_xbee_client
+00007474:   92BF        PUSH    R11              Push register on stack
+00007475:   92CF        PUSH    R12              Push register on stack
+00007476:   92DF        PUSH    R13              Push register on stack
+00007477:   92EF        PUSH    R14              Push register on stack
+00007478:   92FF        PUSH    R15              Push register on stack
+00007479:   930F        PUSH    R16              Push register on stack
+0000747A:   931F        PUSH    R17              Push register on stack
+0000747B:   93CF        PUSH    R28              Push register on stack
+0000747C:   93DF        PUSH    R29              Push register on stack
370:          rx_fifo_ready();
+0000747D:   940E2CBB    CALL    0x00002CBB       Call subroutine
394:                      xbee_rx.header.len = data << 8;
+0000747F:   E1CD        LDI     R28,0x1D         Load immediate
+00007480:   E0DD        LDI     R29,0x0D         Load immediate
+00007481:   E355        LDI     R21,0x35         Load immediate
+00007482:   2EB5        MOV     R11,R21          Copy register
431:                              xbee_rx.data[x_index++] = 0x03;           // set end delimiter
+00007483:   E043        LDI     R20,0x03         Load immediate
+00007484:   2EC4        MOV     R12,R20          Copy register
432:                              xbee_rx.data[x_index++] = 0x04;           // set end delimiter
+00007485:   E034        LDI     R19,0x04         Load immediate
+00007486:   2ED3        MOV     R13,R19          Copy register
433:                              xbee_rx.data[x_index++] = 0x05;           // set end delimiter
+00007487:   E025        LDI     R18,0x05         Load immediate
+00007488:   2EE2        MOV     R14,R18          Copy register
434:                              xbee_rx.data[x_index++] = 0x06;           // set end delimiter
+00007489:   E096        LDI     R25,0x06         Load immediate
+0000748A:   2EF9        MOV     R15,R25          Copy register
435:                              xbee_rx.data[x_index++] = 0x0F;           // set end delimiter

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Re: AVR GCC switch statement springt wirr

von Karl H. (kbuchegg)

15.07.2009 22:48

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Wolfgang schrieb:
> Ich habe mal C Code und das was ich auf Maschinenebene sehe hier
> angehängt:
>
> Das Statement xbee_rx.header.len = data << 8 kommt im Disassembler
> sofort nach dem Funktionsaufruf,

Darauf darfst du nichts geben.
Im Listing taucht die C-Zeile in dieser Form auf.
Aber im Assembler Code sieht man, dass hier lediglich 2 Register mit 
Zahlen gefüllt werden. Wahrscheinlich ist das die Speicheradresse von 
xbee_rx.header.len die die Datenflussanalyse ausgewählt hat um in einem 
Register ständig vorgehalten zu werden.

Überhaupt:
Auch die nächsten Assemblersequenzen machen nicht das, was im C-Source 
Code steht. Der Compiler hat anscheinend die Konstanten, die in diesen 
Ausdrücken vorkommen, in Registern, die gerade frei sind, 
zwischengeparkt.

Wobei: Seltsam ist das schon. Schliesslich werden da ein Haufen Register 
mit Konstanten blockiert von denen noch nicht einmal feststeht, ob sie 
je zum Zuge kommen.

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Re: AVR GCC switch statement springt wirr

von Wolfgang (Gast)

15.07.2009 22:57

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Ui, ich glaube, da habe ich mich doch irreführen lassen. Der Compiler 
macht zwar die Registerbelegungen, verwirft das dann aber in der 
Minderzahl der Fälle. Baue ich da zusätzlich Portausgabe rein (wo er 
nicht vorbei darf), dann sieht es schon wieder besser aus.

Danke, Wolfgang

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Re: AVR GCC switch statement springt wirr

von Zulu (Gast)

15.07.2009 23:08

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Könnte es sein, das der Compiler Grund zu der Annahme hat, das immer nur 
der der case 1: und der else-Teil im default ausgeführt wird? Das er 
deswegen aus dem data << 8 das laden einer Konstante macht, weil er zu 
wissen meint, das data immer einen bestimmten Wert haben wird. Also 
0x1D. Andererseits woher nimmt er dann die 0x0D vom Lowbyte?

Ein bischen komisch ist das schon. Es fällt auf, das (bis auf data) 
sämtliche Variablen die den Ablauf ändern könnten ausserhalb der 
Funktion deklariert sein müssen. Auch die Funktion xbee_checksum müsste 
dann immer ein Resultat != data liefern. Ich tippe zwar eher nicht 
darauf, aber ehe ich von einem Compilerfehler ausgehe, gehe ich davon 
aus, das ich der Dummbatz bin.

Mich würde auch mal interessieren wie der Asm-Code weitergeht. Ob 
tatsächlich zurück zum while springt oder nicht.

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Re: AVR GCC switch statement springt wirr

von Wolfgang (Gast)

15.07.2009 23:12

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Hier die ganze routine:

@00007474: run_xbee_client
+00007474:   92BF        PUSH    R11              Push register on stack
+00007475:   92CF        PUSH    R12              Push register on stack
+00007476:   92DF        PUSH    R13              Push register on stack
+00007477:   92EF        PUSH    R14              Push register on stack
+00007478:   92FF        PUSH    R15              Push register on stack
+00007479:   930F        PUSH    R16              Push register on stack
+0000747A:   931F        PUSH    R17              Push register on stack
+0000747B:   93CF        PUSH    R28              Push register on stack
+0000747C:   93DF        PUSH    R29              Push register on stack
370:          rx_fifo_ready();
+0000747D:   940E2CBB    CALL    0x00002CBB       Call subroutine
394:                      xbee_rx.header.len = data << 8;
+0000747F:   E1CD        LDI     R28,0x1D         Load immediate
+00007480:   E0DD        LDI     R29,0x0D         Load immediate
+00007481:   E355        LDI     R21,0x35         Load immediate
+00007482:   2EB5        MOV     R11,R21          Copy register
431:                              xbee_rx.data[x_index++] = 0x03;           // set end delimiter
+00007483:   E043        LDI     R20,0x03         Load immediate
+00007484:   2EC4        MOV     R12,R20          Copy register
432:                              xbee_rx.data[x_index++] = 0x04;           // set end delimiter
+00007485:   E034        LDI     R19,0x04         Load immediate
+00007486:   2ED3        MOV     R13,R19          Copy register
433:                              xbee_rx.data[x_index++] = 0x05;           // set end delimiter
+00007487:   E025        LDI     R18,0x05         Load immediate
+00007488:   2EE2        MOV     R14,R18          Copy register
434:                              xbee_rx.data[x_index++] = 0x06;           // set end delimiter
+00007489:   E096        LDI     R25,0x06         Load immediate
+0000748A:   2EF9        MOV     R15,R25          Copy register
435:                              xbee_rx.data[x_index++] = 0x0F;           // set end delimiter
+0000748B:   E00F        LDI     R16,0x0F         Load immediate
+0000748C:   C07A        RJMP    PC+0x007B        Relative jump
375:              data = rx_fifo_read();                 // reads one byte
+0000748D:   940E2CC4    CALL    0x00002CC4       Call subroutine
+0000748F:   2F18        MOV     R17,R24          Copy register
383:              switch(bytes_rcvd++)
+00007490:   91800C86    LDS     R24,0x0C86       Load direct from data space
+00007492:   5F8F        SUBI    R24,0xFF         Subtract immediate
+00007493:   93800C86    STS     0x0C86,R24       Store direct to data space
+00007495:   5081        SUBI    R24,0x01         Subtract immediate
+00007496:   3081        CPI     R24,0x01         Compare with immediate
+00007497:   F079        BREQ    PC+0x10          Branch if equal
+00007498:   3081        CPI     R24,0x01         Compare with immediate
+00007499:   F038        BRCS    PC+0x08          Branch if carry set
+0000749A:   3082        CPI     R24,0x02         Compare with immediate
+0000749B:   F079        BREQ    PC+0x10          Branch if equal
+0000749C:   91900D1B    LDS     R25,0x0D1B       Load direct from data space
+0000749E:   3083        CPI     R24,0x03         Compare with immediate
+0000749F:   F521        BRNE    PC+0x25          Branch if not equal
+000074A0:   C01E        RJMP    PC+0x001F        Relative jump
386:                      if (data == XBEE_PKT_START)
+000074A1:   371E        CPI     R17,0x7E         Compare with immediate
+000074A2:   F009        BREQ    PC+0x02          Branch if equal
+000074A3:   C063        RJMP    PC+0x0064        Relative jump
388:                          xbee_rx.header.delimiter = data;
+000074A4:   93100D1C    STS     0x0D1C,R17       Store direct to data space
+000074A6:   C060        RJMP    PC+0x0061        Relative jump
+000074A7:   92100D1D    STS     0x0D1D,R1        Store direct to data space
+000074A9:   8319        STD     Y+1,R17          Store indirect with displacement
+000074AA:   C05C        RJMP    PC+0x005D        Relative jump
398:                      xbee_rx.header.len |= data;
+000074AB:   2F81        MOV     R24,R17          Copy register
+000074AC:   E090        LDI     R25,0x00         Load immediate
+000074AD:   91200D1D    LDS     R18,0x0D1D       Load direct from data space
+000074AF:   91300D1E    LDS     R19,0x0D1E       Load direct from data space
+000074B1:   2B82        OR      R24,R18          Logical OR
+000074B2:   2B93        OR      R25,R19          Logical OR
+000074B3:   93900D1E    STS     0x0D1E,R25       Store direct to data space
+000074B5:   93800D1D    STS     0x0D1D,R24       Store direct to data space
400:                      bytes_left = xbee_rx.header.len;
+000074B7:   93800D1B    STS     0x0D1B,R24       Store direct to data space
402:                      if ( bytes_left > XBEE_MAX_DATA_LEN )
+000074B9:   3881        CPI     R24,0x81         Compare with immediate
+000074BA:   F408        BRCC    PC+0x02          Branch if carry cleared
+000074BB:   C04B        RJMP    PC+0x004C        Relative jump
404:                          bytes_left = 0;
+000074BC:   92100000    STS     0x0000,R1        Store direct to data space
+000074BE:   C038        RJMP    PC+0x0039        Relative jump
412:                      xbee_rx.header.cmd_id = data;
+000074BF:   93100D1F    STS     0x0D1F,R17       Store direct to data space
413:                      x_index = 0;
+000074C1:   92100C96    STS     0x0C96,R1        Store direct to data space
+000074C3:   C040        RJMP    PC+0x0041        Relative jump
418:                      if (bytes_left == 1)
+000074C4:   3091        CPI     R25,0x01         Compare with immediate
+000074C5:   F5A1        BRNE    PC+0x35          Branch if not equal
420:                          if ( xbee_checksum(&xbee_rx) != data)
+000074C6:   E18C        LDI     R24,0x1C         Load immediate
+000074C7:   E09D        LDI     R25,0x0D         Load immediate
+000074C8:   940E740B    CALL    0x0000740B       Call subroutine
+000074CA:   1781        CP      R24,R17          Compare
+000074CB:   F559        BRNE    PC+0x2C          Branch if not equal
+000074CC:   B8B5        OUT     0x05,R11         Out to I/O location
430:                              xbee_rx.data[x_index] = 0;           // set end delimiter
+000074CD:   91800C96    LDS     R24,0x0C96       Load direct from data space
+000074CF:   2FE8        MOV     R30,R24          Copy register
+000074D0:   E0F0        LDI     R31,0x00         Load immediate
+000074D1:   5EE4        SUBI    R30,0xE4         Subtract immediate
+000074D2:   4FF2        SBCI    R31,0xF2         Subtract immediate with carry
+000074D3:   82C4        STD     Z+4,R12          Store indirect with displacement
+000074D4:   5F8F        SUBI    R24,0xFF         Subtract immediate
+000074D5:   2FE8        MOV     R30,R24          Copy register
+000074D6:   E0F0        LDI     R31,0x00         Load immediate
+000074D7:   5EE4        SUBI    R30,0xE4         Subtract immediate
+000074D8:   4FF2        SBCI    R31,0xF2         Subtract immediate with carry
+000074D9:   82D4        STD     Z+4,R13          Store indirect with displacement
+000074DA:   5F8F        SUBI    R24,0xFF         Subtract immediate
+000074DB:   2FE8        MOV     R30,R24          Copy register
+000074DC:   E0F0        LDI     R31,0x00         Load immediate
+000074DD:   5EE4        SUBI    R30,0xE4         Subtract immediate
+000074DE:   4FF2        SBCI    R31,0xF2         Subtract immediate with carry
+000074DF:   82E4        STD     Z+4,R14          Store indirect with displacement
+000074E0:   5F8F        SUBI    R24,0xFF         Subtract immediate
+000074E1:   2FE8        MOV     R30,R24          Copy register
+000074E2:   E0F0        LDI     R31,0x00         Load immediate
+000074E3:   5EE4        SUBI    R30,0xE4         Subtract immediate
+000074E4:   4FF2        SBCI    R31,0xF2         Subtract immediate with carry
+000074E5:   82F4        STD     Z+4,R15          Store indirect with displacement
+000074E6:   5F8F        SUBI    R24,0xFF         Subtract immediate
+000074E7:   2FE8        MOV     R30,R24          Copy register
+000074E8:   E0F0        LDI     R31,0x00         Load immediate
+000074E9:   5EE4        SUBI    R30,0xE4         Subtract immediate
+000074EA:   4FF2        SBCI    R31,0xF2         Subtract immediate with carry
+000074EB:   8304        STD     Z+4,R16          Store indirect with displacement
+000074EC:   5F8F        SUBI    R24,0xFF         Subtract immediate
---- xbee_if.c ------------------------------------------------------------------------------------
436:                              xbee_rx.data[x_index++] = 0;           // set end delimiter
+000074ED:   2FE8        MOV     R30,R24          Copy register
+000074EE:   E0F0        LDI     R31,0x00         Load immediate
+000074EF:   5EE4        SUBI    R30,0xE4         Subtract immediate
+000074F0:   4FF2        SBCI    R31,0xF2         Subtract immediate with carry
+000074F1:   8214        STD     Z+4,R1           Store indirect with displacement
+000074F2:   5F8F        SUBI    R24,0xFF         Subtract immediate
+000074F3:   93800C96    STS     0x0C96,R24       Store direct to data space
437:                              parse_xbee_packet();
+000074F5:   940E7468    CALL    0x00007468       Call subroutine
439:                          bytes_rcvd = 0;
+000074F7:   92100C86    STS     0x0C86,R1        Store direct to data space
+000074F9:   C00D        RJMP    PC+0x000E        Relative jump
443:                          xbee_rx.data[x_index++] = data;
+000074FA:   91800C96    LDS     R24,0x0C96       Load direct from data space
+000074FC:   2FE8        MOV     R30,R24          Copy register
+000074FD:   E0F0        LDI     R31,0x00         Load immediate
+000074FE:   5EE4        SUBI    R30,0xE4         Subtract immediate
+000074FF:   4FF2        SBCI    R31,0xF2         Subtract immediate with carry
+00007500:   8314        STD     Z+4,R17          Store indirect with displacement
+00007501:   5F8F        SUBI    R24,0xFF         Subtract immediate
+00007502:   93800C96    STS     0x0C96,R24       Store direct to data space
444:                          bytes_left--;
+00007504:   5091        SUBI    R25,0x01         Subtract immediate
+00007505:   93900D1B    STS     0x0D1B,R25       Store direct to data space
373:          while (rx_fifo_ready())  
+00007507:   940E2CBB    CALL    0x00002CBB       Call subroutine
+00007509:   2388        TST     R24              Test for Zero or Minus
+0000750A:   F009        BREQ    PC+0x02          Branch if equal
+0000750B:   CF81        RJMP    PC-0x007E        Relative jump
+0000750C:   EF8F        SER     R24              Set Register
+0000750D:   EF9F        SER     R25              Set Register
+0000750E:   91DF        POP     R29              Pop register from stack
+0000750F:   91CF        POP     R28              Pop register from stack
+00007510:   911F        POP     R17              Pop register from stack
+00007511:   910F        POP     R16              Pop register from stack
+00007512:   90FF        POP     R15              Pop register from stack
+00007513:   90EF        POP     R14              Pop register from stack
+00007514:   90DF        POP     R13              Pop register from stack
+00007515:   90CF        POP     R12              Pop register from stack
+00007516:   90BF        POP     R11              Pop register from stack
+00007517:   9508        RET                      Subroutine return

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Re: AVR GCC switch statement springt wirr

von Zulu (Gast)

15.07.2009 23:22

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Hmmm. Also er hat die C-Codezeilen umgestellt. Soweit aber ok.

Was genau ist das Problem?
>wie ich im Disassembler und an den ausgeführten Codepartikeln sehen, macht >er 
auch wirklich Schrott.

Funktioniert das Programm garnicht oder irritiert Dich das herumspringen 
nur?

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Re: AVR GCC switch statement springt wirr

von Wolfgang K. (opendcc)

16.07.2009 07:53

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Hallo,

das Programm funktioniert. Ich hatte mich wirklich verwirren lassen - im 
Single-Step von AVR Studio werden sogar Portausgabe innerhalb des 
switch-statements angezeigt (d.h. die RUN-Markierung steht auf der 
Anweisung PORTB = 0x35), jedoch werden diese nicht ausgeführt.

Gruß Wolfgang

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Re: AVR GCC switch statement springt wirr

von (prx) A. K. (prx)

16.07.2009 07:55

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Wolfgang K. schrieb:

> Single-Step von AVR Studio werden sogar Portausgabe innerhalb des
> switch-statements angezeigt (d.h. die RUN-Markierung steht auf der
> Anweisung PORTB = 0x35), jedoch werden diese nicht ausgeführt.

Was du woran erkennst?

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Re: AVR GCC switch statement springt wirr

von Wolfgang K. (opendcc)

16.07.2009 14:06

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Wenn ich drüber steppe, ändert der Port seinen Zustand nicht.

WOlfgang

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Re: AVR GCC switch statement springt wirr

von (prx) A. K. (prx)

16.07.2009 14:10

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Dann wird der Port wohl nicht als Ausgang definiert sein. Jedenfalls hat 
das erkennbar wenig mit dem Compiler zu tun, allenfalls mit dem 
Simulator.

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Re: AVR GCC switch statement springt wirr

von Karl H. (kbuchegg)

16.07.2009 14:15

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Wolfgang K. schrieb:
> Wenn ich drüber steppe, ändert der Port seinen Zustand nicht.


Das sollte sich nach einem Blick ins Assemblerlisting auch geklärt 
haben.

Es ist lediglich die Anzeige falsch.
Der Compiler hat die Anweisung

     PORTB = 0x35;

in 2 Teile gesplittet. Die 0x35 hat er sich in einem Register 
zurechtgelegt und die eigentliche Portausgabe blieb an der korrekten 
Stelle.

Unglücklicherweise ist die Source-Code Zeile

     PORTB = 0x35;

beim Splitten an die Stelle gerutscht, an der sich der Compiler die 0x35 
im Register vorbelegt hat.
Damit siehst du im Debugger zwar die Zeile, aber unter der Tuchent 
passiert eigentlich ganz was anderes.

-> Wenn du optimierten Code debuggst, darfst du keinen Jota mehr drauf 
geben, was im C-Source Code dort steht. Das kann alles zerpflückt und 
umsortiert worden sein. Statements können in sich auseinandergerissen 
und in anderer Reihenfolge (auch untereinander gemischt) neu 
zusammengesetzt worden sein.

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Re: AVR GCC switch statement springt wirr

von Wolfgang (Gast)

16.07.2009 22:00

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Das habe ich inzwischen auch gemerkt :-) wobei der Optimizer gegenüber 
früher schon mehr rumrührt. Manchmal ist es schon fast unheimlich, was 
der so treibt - Hut ab vor den Leuten, die das machen.

Servus Wolfgang

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