AVRでファンコントローラを作っていたら、いろいろなところで嵌って何時間も無駄にしたので、後学のために何があったかを書いておく。

GCC拡張インラインアセンブラ構文の嵌りどころ

GCCの拡張インラインアセンブラ構文を使うときはマニュアルをよく読まないとこういう目にあう

入力オペランドと出力オペランドは同じレジスタに割り当てられることがある

同じレジスタに割り当てられるとまずい場合は出力オペランドの制約に&をつける。付け忘れていたら最適化をかけたときに入力と出力が同じレジスタに割り当てられて嵌った。

NG: asm volatile("..." : [output] "=r" (...) : [input] "r" (...));
OK: asm volatile("..." : [output] "=&r" (...) : [input] "r" (...));

入力オペランドを割り当てたレジスタが変更されないこと前提で最適化が行われる

インラインアセンブラのコードが入力オペランドを割り当てたレジスタを破壊する場合は、同じレジスタを出力オペランドにも割り当てておかないと最適化で動作がおかしくなることがある。 (https://stackoverflow.com/questions/48381184/can-i-modify-input-operands-in-gcc-inline-assembly)

インラインアセンブラを書いた関数がループ中にインライン展開されたときに、入力オペランドの初期化処理がループの外に移動されて、2回目以降に処理がおかしくなったことでこれに気づいた。

NG: asm volatile("(inputを破壊するコード)" : : [input] "r" (...));
OK:

uint8_t dummy;
asm volatile("..." : "=r" (dummy) : [input] "0" (...)); //inputの制約の"0"は0番目の出力オペランド("=r" (dummy))と同じレジスタを割り当てるという意味

platformioの嵌りどころ

ATtiny系のマイコンでpio run -t uploadeepするとプログラムが消去される

platformioのATtiny系マイコンのボード定義にはバグがあり、ボード定義中の"extra_flags": "-e"が原因で、avrdudeを実行するときに必ず-e(Perform a chip erase)オプションが渡されてしまい、EEPROMの書き込みとヒューズの設定を行うときにプログラムが消去されてしまう。

バグトラッカーに報告があるがすぐには修正されなさそうな雰囲気なので、下の方法で回避している。

  1. プロジェクトのディレクトリにboardsディレクトリを作り、その中に"extra_flags": "-e"を削除したボード定義を作る 
    (ATtiny85の場合)
PROJECT $ mkdir boards
PROJECT $ cat <<'EOS' >boards/hoge.json
{
  "build": {
    "core": "tiny",
    "extra_flags": "-DARDUINO_AVR_ATTINYX5",
    "f_cpu": "8000000L",
    "mcu": "attiny85",
    "variant": "tinyX5"
  },
  "frameworks": [
    "arduino"
  ],
  "name": "HOGEHOGEHOGE",
  "upload": {
    "maximum_ram_size": 512,
    "maximum_size": 8192,
    "protocol": "usbtiny"
  },
  "url": "https://HOGEHOGE",
  "vendor": "HOGEHOGEHOGE"
}
EOS
  2. platformio.iniを変更 
    -[env:attiny85]
+[env:hoge]
 platform = atmelavr
-board = attiny85
+board = hoge
 upload_protocol = buspirate
 upload_flags =
     -P$UPLOAD_PORT
     -b$UPLOAD_SPEED
 upload_port = /dev/ttyUSB0
 upload_speed = 115200
+extra_scripts = extra_script.py
  3. platformio.iniと同じディレクトリにextra_script.pyを作成し、プログラムの書き込み時だけChip Eraseオプションを渡すよう設定 
    Import('env')
env.Replace(UPLOADCMD='$UPLOADER $UPLOADERFLAGS -e -U flash:w:$SOURCES:i')