यदि आप वास्तव में जानना चाहते हैं कि कुछ कितना समय लगेगा, तो केवल एक ही उपाय है: डिससैड को देखें!
न्यूनतम कोड के साथ शुरू:
void setup(){};
volatile uint16_t x;
void loop()
{
x = millis();
}
यह कोड संकलित किया गया और फिर avr-objdump -Sएक प्रलेखित disassembly का उत्पादन किया गया । यहाँ दिलचस्प अंश हैं:
void loop() पैदा करता है:
000000a8 <loop>:
a8: 0e 94 a7 00 call 0x14e ; 0x14e <millis>
ac: 60 93 00 01 sts 0x0100, r22
b0: 70 93 01 01 sts 0x0101, r23
b4: 80 93 02 01 sts 0x0102, r24
b8: 90 93 03 01 sts 0x0103, r25
bc: 08 95 ret
जो एक फ़ंक्शन कॉल ( call), चार प्रतियां (जो प्रत्येक बाइट्स की uint32_tवापसी मूल्य में प्रति millis()नोट करता है (ध्यान दें कि अरड्यूनो डॉक्स इसे ए कहते हैं long, लेकिन वे गलत तरीके से परिवर्तनशील आकार निर्दिष्ट नहीं कर रहे हैं), और अंत में समारोह वापसी।
call4 घड़ी चक्रों की आवश्यकता होती है, और प्रत्येक stsको 2 घड़ी चक्रों की आवश्यकता होती है, इसलिए हमारे पास फ़ंक्शन कॉल ओवरहेड के लिए न्यूनतम 12 घड़ी चक्र हैं।
अब, <millis>फ़ंक्शन के डिस्सैस को देखने देता है , जो यहां स्थित है 0x14e:
unsigned long millis()
{
unsigned long m;
uint8_t oldSREG = SREG;
14e: 8f b7 in r24, 0x3f ; 63
// disable interrupts while we read timer0_millis or we might get an
// inconsistent value (e.g. in the middle of a write to timer0_millis)
cli();
150: f8 94 cli
m = timer0_millis;
152: 20 91 08 01 lds r18, 0x0108
156: 30 91 09 01 lds r19, 0x0109
15a: 40 91 0a 01 lds r20, 0x010A
15e: 50 91 0b 01 lds r21, 0x010B
SREG = oldSREG;
162: 8f bf out 0x3f, r24 ; 63
return m;
}
164: b9 01 movw r22, r18
166: ca 01 movw r24, r20
168: 08 95 ret
जैसा कि आप देख सकते हैं, millis()फ़ंक्शन काफी सरल है:
in व्यवधान रजिस्टर सेटिंग्स को बचाता है (1 चक्र)cli इंटरप्ट को बंद करता है (1 चक्र)lds मिलि काउंटर के वर्तमान मूल्य के 4 बाइट्स में से एक को एक अस्थायी रजिस्टर (2 घड़ी चक्र) में कॉपी करेंlds बाइट 2 (2 घड़ी चक्र)lds बाइट 3 (2 घड़ी चक्र)lds बाइट 4 (2 घड़ी चक्र)out बाधा सेटिंग्स को पुनर्स्थापित करें (1 घड़ी चक्र)movw चारों ओर फेरबदल रजिस्टर (1 घड़ी चक्र)movw और फिर से (1 घड़ी चक्र)ret सबरूटीन से वापसी (4 चक्र)
इसलिए, अगर हम उन सभी को जोड़ते हैं, तो हमारे पास millis()फ़ंक्शन में कुल 17 घड़ी चक्र हैं , और कुल 29 घड़ी चक्रों के लिए 12 का कॉल ओवरहेड है।
एक 16 मेगाहर्ट्ज घड़ी की दर (सबसे अधिक arduinos) मानते हुए, प्रत्येक घड़ी चक्र 1 / 16e6सेकंड, या 0.0000000625 सेकंड है, जो 62.5 नैनोसेकंड है। 62.5 एनएस * 29 = 1.812 माइक्रोसेकंड।
इसलिए, अधिकांश Arduinos millis()पर एक कॉल के लिए कुल निष्पादन समय 1.812 माइक्रोसेकंड होगा ।
एवीआर विधानसभा संदर्भ
साइड-नोट के रूप में, यहाँ अनुकूलन के लिए जगह है! यदि आप unsigned long millis(){}फ़ंक्शन की परिभाषा को अपडेट करते हैं inline unsigned long millis(){}, तो आप कॉल ओवरहेड ( थोड़े बड़े कोड आकार की कीमत पर) को हटा देंगे । इसके अलावा, ऐसा लग रहा है कि कंपाइलर दो अनावश्यक चालें (दो movwकॉल कर रहा है, लेकिन मैंने इसे इतने करीब से नहीं देखा है)।
वास्तव में, समारोह कॉल उपरि पर विचार 5 निर्देश है, और वास्तविक सामग्री के millis()समारोह केवल 6 निर्देश है, मुझे लगता है कि millis()समारोह वास्तव में होना चाहिए inlineडिफ़ॉल्ट रूप से, लेकिन Arduino codebase बल्कि खराब अनुकूलित है।
यहाँ किसी के लिए भी पूरी छूट है:
sketch_feb13a.cpp.elf: file format elf32-avr
Disassembly of section .text:
00000000 <__vectors>:
SREG = oldSREG;
return m;
}
unsigned long micros() {
0: 0c 94 34 00 jmp 0x68 ; 0x68 <__ctors_end>
4: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
8: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
c: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
10: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
14: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
18: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
1c: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
20: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
24: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
28: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
2c: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
30: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
34: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
38: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
3c: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
40: 0c 94 5f 00 jmp 0xbe ; 0xbe <__vector_16>
44: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
48: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
4c: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
50: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
54: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
58: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
5c: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
60: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
64: 0c 94 51 00 jmp 0xa2 ; 0xa2 <__bad_interrupt>
00000068 <__ctors_end>:
68: 11 24 eor r1, r1
6a: 1f be out 0x3f, r1 ; 63
6c: cf ef ldi r28, 0xFF ; 255
6e: d8 e0 ldi r29, 0x08 ; 8
70: de bf out 0x3e, r29 ; 62
72: cd bf out 0x3d, r28 ; 61
00000074 <__do_copy_data>:
74: 11 e0 ldi r17, 0x01 ; 1
76: a0 e0 ldi r26, 0x00 ; 0
78: b1 e0 ldi r27, 0x01 ; 1
7a: e2 e0 ldi r30, 0x02 ; 2
7c: f2 e0 ldi r31, 0x02 ; 2
7e: 02 c0 rjmp .+4 ; 0x84 <.do_copy_data_start>
00000080 <.do_copy_data_loop>:
80: 05 90 lpm r0, Z+
82: 0d 92 st X+, r0
00000084 <.do_copy_data_start>:
84: a0 30 cpi r26, 0x00 ; 0
86: b1 07 cpc r27, r17
88: d9 f7 brne .-10 ; 0x80 <.do_copy_data_loop>
0000008a <__do_clear_bss>:
8a: 11 e0 ldi r17, 0x01 ; 1
8c: a0 e0 ldi r26, 0x00 ; 0
8e: b1 e0 ldi r27, 0x01 ; 1
90: 01 c0 rjmp .+2 ; 0x94 <.do_clear_bss_start>
00000092 <.do_clear_bss_loop>:
92: 1d 92 st X+, r1
00000094 <.do_clear_bss_start>:
94: ad 30 cpi r26, 0x0D ; 13
96: b1 07 cpc r27, r17
98: e1 f7 brne .-8 ; 0x92 <.do_clear_bss_loop>
9a: 0e 94 f0 00 call 0x1e0 ; 0x1e0 <main>
9e: 0c 94 ff 00 jmp 0x1fe ; 0x1fe <_exit>
000000a2 <__bad_interrupt>:
a2: 0c 94 00 00 jmp 0 ; 0x0 <__vectors>
000000a6 <setup>:
a6: 08 95 ret
000000a8 <loop>:
a8: 0e 94 a7 00 call 0x14e ; 0x14e <millis>
ac: 60 93 00 01 sts 0x0100, r22
b0: 70 93 01 01 sts 0x0101, r23
b4: 80 93 02 01 sts 0x0102, r24
b8: 90 93 03 01 sts 0x0103, r25
bc: 08 95 ret
000000be <__vector_16>:
#if defined(__AVR_ATtiny24__) || defined(__AVR_ATtiny44__) || defined(__AVR_ATtiny84__)
ISR(TIM0_OVF_vect)
#else
ISR(TIMER0_OVF_vect)
#endif
{
be: 1f 92 push r1
c0: 0f 92 push r0
c2: 0f b6 in r0, 0x3f ; 63
c4: 0f 92 push r0
c6: 11 24 eor r1, r1
c8: 2f 93 push r18
ca: 3f 93 push r19
cc: 8f 93 push r24
ce: 9f 93 push r25
d0: af 93 push r26
d2: bf 93 push r27
// copy these to local variables so they can be stored in registers
// (volatile variables must be read from memory on every access)
unsigned long m = timer0_millis;
d4: 80 91 08 01 lds r24, 0x0108
d8: 90 91 09 01 lds r25, 0x0109
dc: a0 91 0a 01 lds r26, 0x010A
e0: b0 91 0b 01 lds r27, 0x010B
unsigned char f = timer0_fract;
e4: 30 91 0c 01 lds r19, 0x010C
m += MILLIS_INC;
e8: 01 96 adiw r24, 0x01 ; 1
ea: a1 1d adc r26, r1
ec: b1 1d adc r27, r1
f += FRACT_INC;
ee: 23 2f mov r18, r19
f0: 2d 5f subi r18, 0xFD ; 253
if (f >= FRACT_MAX) {
f2: 2d 37 cpi r18, 0x7D ; 125
f4: 20 f0 brcs .+8 ; 0xfe <__vector_16+0x40>
f -= FRACT_MAX;
f6: 2d 57 subi r18, 0x7D ; 125
m += 1;
f8: 01 96 adiw r24, 0x01 ; 1
fa: a1 1d adc r26, r1
fc: b1 1d adc r27, r1
}
timer0_fract = f;
fe: 20 93 0c 01 sts 0x010C, r18
timer0_millis = m;
102: 80 93 08 01 sts 0x0108, r24
106: 90 93 09 01 sts 0x0109, r25
10a: a0 93 0a 01 sts 0x010A, r26
10e: b0 93 0b 01 sts 0x010B, r27
timer0_overflow_count++;
112: 80 91 04 01 lds r24, 0x0104
116: 90 91 05 01 lds r25, 0x0105
11a: a0 91 06 01 lds r26, 0x0106
11e: b0 91 07 01 lds r27, 0x0107
122: 01 96 adiw r24, 0x01 ; 1
124: a1 1d adc r26, r1
126: b1 1d adc r27, r1
128: 80 93 04 01 sts 0x0104, r24
12c: 90 93 05 01 sts 0x0105, r25
130: a0 93 06 01 sts 0x0106, r26
134: b0 93 07 01 sts 0x0107, r27
}
138: bf 91 pop r27
13a: af 91 pop r26
13c: 9f 91 pop r25
13e: 8f 91 pop r24
140: 3f 91 pop r19
142: 2f 91 pop r18
144: 0f 90 pop r0
146: 0f be out 0x3f, r0 ; 63
148: 0f 90 pop r0
14a: 1f 90 pop r1
14c: 18 95 reti
0000014e <millis>:
unsigned long millis()
{
unsigned long m;
uint8_t oldSREG = SREG;
14e: 8f b7 in r24, 0x3f ; 63
// disable interrupts while we read timer0_millis or we might get an
// inconsistent value (e.g. in the middle of a write to timer0_millis)
cli();
150: f8 94 cli
m = timer0_millis;
152: 20 91 08 01 lds r18, 0x0108
156: 30 91 09 01 lds r19, 0x0109
15a: 40 91 0a 01 lds r20, 0x010A
15e: 50 91 0b 01 lds r21, 0x010B
SREG = oldSREG;
162: 8f bf out 0x3f, r24 ; 63
return m;
}
164: b9 01 movw r22, r18
166: ca 01 movw r24, r20
168: 08 95 ret
0000016a <init>:
void init()
{
// this needs to be called before setup() or some functions won't
// work there
sei();
16a: 78 94 sei
// on the ATmega168, timer 0 is also used for fast hardware pwm
// (using phase-correct PWM would mean that timer 0 overflowed half as often
// resulting in different millis() behavior on the ATmega8 and ATmega168)
#if defined(TCCR0A) && defined(WGM01)
sbi(TCCR0A, WGM01);
16c: 84 b5 in r24, 0x24 ; 36
16e: 82 60 ori r24, 0x02 ; 2
170: 84 bd out 0x24, r24 ; 36
sbi(TCCR0A, WGM00);
172: 84 b5 in r24, 0x24 ; 36
174: 81 60 ori r24, 0x01 ; 1
176: 84 bd out 0x24, r24 ; 36
// this combination is for the standard atmega8
sbi(TCCR0, CS01);
sbi(TCCR0, CS00);
#elif defined(TCCR0B) && defined(CS01) && defined(CS00)
// this combination is for the standard 168/328/1280/2560
sbi(TCCR0B, CS01);
178: 85 b5 in r24, 0x25 ; 37
17a: 82 60 ori r24, 0x02 ; 2
17c: 85 bd out 0x25, r24 ; 37
sbi(TCCR0B, CS00);
17e: 85 b5 in r24, 0x25 ; 37
180: 81 60 ori r24, 0x01 ; 1
182: 85 bd out 0x25, r24 ; 37
// enable timer 0 overflow interrupt
#if defined(TIMSK) && defined(TOIE0)
sbi(TIMSK, TOIE0);
#elif defined(TIMSK0) && defined(TOIE0)
sbi(TIMSK0, TOIE0);
184: ee e6 ldi r30, 0x6E ; 110
186: f0 e0 ldi r31, 0x00 ; 0
188: 80 81 ld r24, Z
18a: 81 60 ori r24, 0x01 ; 1
18c: 80 83 st Z, r24
// this is better for motors as it ensures an even waveform
// note, however, that fast pwm mode can achieve a frequency of up
// 8 MHz (with a 16 MHz clock) at 50% duty cycle
#if defined(TCCR1B) && defined(CS11) && defined(CS10)
TCCR1B = 0;
18e: e1 e8 ldi r30, 0x81 ; 129
190: f0 e0 ldi r31, 0x00 ; 0
192: 10 82 st Z, r1
// set timer 1 prescale factor to 64
sbi(TCCR1B, CS11);
194: 80 81 ld r24, Z
196: 82 60 ori r24, 0x02 ; 2
198: 80 83 st Z, r24
#if F_CPU >= 8000000L
sbi(TCCR1B, CS10);
19a: 80 81 ld r24, Z
19c: 81 60 ori r24, 0x01 ; 1
19e: 80 83 st Z, r24
sbi(TCCR1, CS10);
#endif
#endif
// put timer 1 in 8-bit phase correct pwm mode
#if defined(TCCR1A) && defined(WGM10)
sbi(TCCR1A, WGM10);
1a0: e0 e8 ldi r30, 0x80 ; 128
1a2: f0 e0 ldi r31, 0x00 ; 0
1a4: 80 81 ld r24, Z
1a6: 81 60 ori r24, 0x01 ; 1
1a8: 80 83 st Z, r24
// set timer 2 prescale factor to 64
#if defined(TCCR2) && defined(CS22)
sbi(TCCR2, CS22);
#elif defined(TCCR2B) && defined(CS22)
sbi(TCCR2B, CS22);
1aa: e1 eb ldi r30, 0xB1 ; 177
1ac: f0 e0 ldi r31, 0x00 ; 0
1ae: 80 81 ld r24, Z
1b0: 84 60 ori r24, 0x04 ; 4
1b2: 80 83 st Z, r24
// configure timer 2 for phase correct pwm (8-bit)
#if defined(TCCR2) && defined(WGM20)
sbi(TCCR2, WGM20);
#elif defined(TCCR2A) && defined(WGM20)
sbi(TCCR2A, WGM20);
1b4: e0 eb ldi r30, 0xB0 ; 176
1b6: f0 e0 ldi r31, 0x00 ; 0
1b8: 80 81 ld r24, Z
1ba: 81 60 ori r24, 0x01 ; 1
1bc: 80 83 st Z, r24
#if defined(ADCSRA)
// set a2d prescale factor to 128
// 16 MHz / 128 = 125 KHz, inside the desired 50-200 KHz range.
// XXX: this will not work properly for other clock speeds, and
// this code should use F_CPU to determine the prescale factor.
sbi(ADCSRA, ADPS2);
1be: ea e7 ldi r30, 0x7A ; 122
1c0: f0 e0 ldi r31, 0x00 ; 0
1c2: 80 81 ld r24, Z
1c4: 84 60 ori r24, 0x04 ; 4
1c6: 80 83 st Z, r24
sbi(ADCSRA, ADPS1);
1c8: 80 81 ld r24, Z
1ca: 82 60 ori r24, 0x02 ; 2
1cc: 80 83 st Z, r24
sbi(ADCSRA, ADPS0);
1ce: 80 81 ld r24, Z
1d0: 81 60 ori r24, 0x01 ; 1
1d2: 80 83 st Z, r24
// enable a2d conversions
sbi(ADCSRA, ADEN);
1d4: 80 81 ld r24, Z
1d6: 80 68 ori r24, 0x80 ; 128
1d8: 80 83 st Z, r24
// here so they can be used as normal digital i/o; they will be
// reconnected in Serial.begin()
#if defined(UCSRB)
UCSRB = 0;
#elif defined(UCSR0B)
UCSR0B = 0;
1da: 10 92 c1 00 sts 0x00C1, r1
#endif
}
1de: 08 95 ret
000001e0 <main>:
#include <Arduino.h>
int main(void)
1e0: cf 93 push r28
1e2: df 93 push r29
{
init();
1e4: 0e 94 b5 00 call 0x16a ; 0x16a <init>
#if defined(USBCON)
USBDevice.attach();
#endif
setup();
1e8: 0e 94 53 00 call 0xa6 ; 0xa6 <setup>
for (;;) {
loop();
if (serialEventRun) serialEventRun();
1ec: c0 e0 ldi r28, 0x00 ; 0
1ee: d0 e0 ldi r29, 0x00 ; 0
#endif
setup();
for (;;) {
loop();
1f0: 0e 94 54 00 call 0xa8 ; 0xa8 <loop>
if (serialEventRun) serialEventRun();
1f4: 20 97 sbiw r28, 0x00 ; 0
1f6: e1 f3 breq .-8 ; 0x1f0 <main+0x10>
1f8: 0e 94 00 00 call 0 ; 0x0 <__vectors>
1fc: f9 cf rjmp .-14 ; 0x1f0 <main+0x10>
000001fe <_exit>:
1fe: f8 94 cli
00000200 <__stop_program>:
200: ff cf rjmp .-2 ; 0x200 <__stop_program>