リンカがビルド時に出力するmapファイルから、.oファイルや.aファイルごとに、textやbssのサイズを集計するツールをPythonで作ってみました。
自分にとっての用途は、logue SDKでビルドしようとしてメモリフットプリントサイズが制限をオーバーした際に、サイズの内訳を調査することです。しかし、特にlogue SDKに依存しているわけではありません。とはいえこういったツールが役に立つとしたら組み込み開発関連でしょうね。
ツールは以下のリポジトリで公開しています。
ほぼ同様のことは、sizeコマンドでできますので、もともとはそうしていました。sizeコマンドを使った場合、出力はこんな感じです。
$ size -G -t *
text data bss total filename
1406 156 0 1562 HeavyContext.o
4894 227 0 5121 Heavy_tong_logue.o
1132 0 0 1132 HvControlBinop.o
136 11 0 147 HvControlCast.o
66 0 0 66 HvControlIf.o
306 0 0 306 HvControlPack.o
198 0 0 198 HvControlSlice.o
316 81 0 397 HvControlSystem.o
1304 0 0 1304 HvControlUnop.o
198 0 0 198 HvControlVar.o
1216 0 0 1216 HvHeavy.o
216 0 0 216 HvLightPipe.o
1008 16 0 1024 HvMessage.o
292 0 0 292 HvMessagePool.o
526 0 0 526 HvMessageQueue.o
12 0 0 12 HvSignalCPole.o
40 6 0 46 HvSignalDel1.o
54 0 0 54 HvSignalVar.o
388 14 0 402 HvTable.o
108 0 0 108 HvUtils.o
560 0 36 596 logue_heavy.o
32 0 3108 3140 logue_mem.o
96 64 0 160 _unit.o
14504 575 3144 18223 (TOTALS)
ただ、sizeコマンドは指定したオブジェクトファイルの情報を出力するだけで、リンクするすべてのファイル（標準ライブラリ等含め）の情報を表示するわけではありません。
リンク処理が成功していれば、出来上がったELFファイルを調べれば情報が得られます。しかし、logue SDKでリンカスクリプトで指定されたサイズをオーバーして、ELFファイルの作成に失敗したときに、何がサイズを大きくしているのかを調べたい場合にはこの方法は使えません。
そのような場合に役に立つのが、リンカが作成するmapファイルで、これは-Wl,-Map=<出力ファイル名>のようにオプションを指定すると作成されます。（logue SDKでは、デフォルトのMakefileの中でmapファイルの作成が指定済みです。）ビルド自体がサイズオーバーで失敗した場合でも、mapファイルは残ります。
また、リンクするすべてのファイルについての情報が得られますので、例えばlibm.aからどのオブジェクトファイルがリンクされたのか、といったことも判ります。
mapファイルの形式はテキストファイルで、リンカがオブジェクトファイルをELFファイルに配置する際の作業ログのようなものです。関数や定数などが、ぞれぞれファイル内のどの位置に配置され、何バイト使用したのかが記録されています。ただ、ファイル形式はやや変則的で、シンボル名が長すぎると自動的に情報を2行に分けて出力したりします。
処理自体は集計なので比較的単純ですが、フィアル形式がちょっと面倒。こういうものを処理するコードを書くのは人間よりも生成AIのほうが得意です。ということで、今回もChatGPTにコードを書いてもらいました。私がやったのは仕様決めと結果のチェックです。ファイル形式がややこしいので、気をつけないと集計結果の数値が間違ってしまいます。
というわけでできたツールの出力結果はこんな感じです。
text rodata data bss total filename
1406 156 0 0 1562 HeavyContext.o
4894 216 0 0 5110 Heavy_tong_logue.o
1132 0 0 0 1132 HvControlBinop.o
136 6 0 0 142 HvControlCast.o
66 0 0 0 66 HvControlIf.o
306 0 0 0 306 HvControlPack.o
198 0 0 0 198 HvControlSlice.o
316 76 0 0 392 HvControlSystem.o
1304 0 0 0 1304 HvControlUnop.o
198 0 0 0 198 HvControlVar.o
1216 0 0 0 1216 HvHeavy.o
216 0 0 0 216 HvLightPipe.o
1008 16 0 0 1024 HvMessage.o
292 0 0 0 292 HvMessagePool.o
526 0 0 0 526 HvMessageQueue.o
12 0 0 0 12 HvSignalCPole.o
40 6 0 0 46 HvSignalDel1.o
54 0 0 0 54 HvSignalVar.o
388 14 0 0 402 HvTable.o
108 0 0 0 108 HvUtils.o
96 0 0 0 96 _unit.o
3784 4 2108 52 5948 libg.a
2436 0 0 0 2436 libgcc.a
6692 73 1 0 6766 libm.a
560 0 0 36 596 logue_heavy.o
32 0 0 3108 3140 logue_mem.o
27416 567 2109 3196 33288 (TOTALS)
上記では、.aのファイルはまとめて集計されていますが、"-l"オプションを指定すると以下のように.aファイルに含まれる.oファイルについても個別の情報を出力します。
text rodata data bss total filename
1406 156 0 0 1562 HeavyContext.o
4894 216 0 0 5110 Heavy_tong_logue.o
1132 0 0 0 1132 HvControlBinop.o
136 6 0 0 142 HvControlCast.o
66 0 0 0 66 HvControlIf.o
306 0 0 0 306 HvControlPack.o
198 0 0 0 198 HvControlSlice.o
316 76 0 0 392 HvControlSystem.o
1304 0 0 0 1304 HvControlUnop.o
198 0 0 0 198 HvControlVar.o
1216 0 0 0 1216 HvHeavy.o
216 0 0 0 216 HvLightPipe.o
1008 16 0 0 1024 HvMessage.o
292 0 0 0 292 HvMessagePool.o
526 0 0 0 526 HvMessageQueue.o
12 0 0 0 12 HvSignalCPole.o
40 6 0 0 46 HvSignalDel1.o
54 0 0 0 54 HvSignalVar.o
388 14 0 0 402 HvTable.o
108 0 0 0 108 HvUtils.o
96 0 0 0 96 _unit.o
12 0 0 0 12 libg.a(lib_a-errno.o)
620 0 0 0 620 libg.a(lib_a-freer.o)
0 4 1068 0 1072 libg.a(lib_a-impure.o)
32 0 0 0 32 libg.a(lib_a-malloc.o)
1392 0 1040 52 2484 libg.a(lib_a-mallocr.o)
308 0 0 0 308 libg.a(lib_a-memcpy.o)
156 0 0 0 156 libg.a(lib_a-memset.o)
8 0 0 0 8 libg.a(lib_a-mlock.o)
164 0 0 0 164 libg.a(lib_a-reent.o)
36 0 0 0 36 libg.a(lib_a-sbrkr.o)
732 0 0 0 732 libg.a(lib_a-strcmp.o)
220 0 0 0 220 libg.a(lib_a-strlen.o)
104 0 0 0 104 libg.a(lib_a-strncpy.o)
880 0 0 0 880 libgcc.a(_arm_addsubdf3.o)
272 0 0 0 272 libgcc.a(_arm_cmpdf2.o)
64 0 0 0 64 libgcc.a(_arm_fixunsdfsi.o)
1060 0 0 0 1060 libgcc.a(_arm_muldivdf3.o)
160 0 0 0 160 libgcc.a(_arm_truncdfsf2.o)
580 0 0 0 580 libm.a(lib_a-ef_acos.o)
184 0 0 0 184 libm.a(lib_a-ef_acosh.o)
504 0 0 0 504 libm.a(lib_a-ef_asin.o)
176 0 0 0 176 libm.a(lib_a-ef_atanh.o)
212 0 0 0 212 libm.a(lib_a-ef_cosh.o)
432 24 0 0 456 libm.a(lib_a-ef_exp.o)
536 0 0 0 536 libm.a(lib_a-ef_log.o)
252 0 0 0 252 libm.a(lib_a-ef_sinh.o)
164 0 0 0 164 libm.a(lib_a-ef_sqrt.o)
88 0 0 0 88 libm.a(lib_a-s_fmax.o)
92 0 0 0 92 libm.a(lib_a-s_fpclassify.o)
0 0 1 0 1 libm.a(lib_a-s_lib_ver.o)
4 0 0 0 4 libm.a(lib_a-s_matherr.o)
16 0 0 0 16 libm.a(lib_a-s_nan.o)
212 0 0 0 212 libm.a(lib_a-sf_asinh.o)
140 0 0 0 140 libm.a(lib_a-sf_ceil.o)
628 0 0 0 628 libm.a(lib_a-sf_expm1.o)
16 0 0 0 16 libm.a(lib_a-sf_fabs.o)
20 0 0 0 20 libm.a(lib_a-sf_finite.o)
144 0 0 0 144 libm.a(lib_a-sf_floor.o)
60 0 0 0 60 libm.a(lib_a-sf_fmax.o)
60 0 0 0 60 libm.a(lib_a-sf_fmin.o)
56 0 0 0 56 libm.a(lib_a-sf_fpclassify.o)
568 0 0 0 568 libm.a(lib_a-sf_log1p.o)
172 0 0 0 172 libm.a(lib_a-sf_tanh.o)
192 9 0 0 201 libm.a(lib_a-wf_acos.o)
172 7 0 0 179 libm.a(lib_a-wf_acosh.o)
192 6 0 0 198 libm.a(lib_a-wf_asin.o)
228 7 0 0 235 libm.a(lib_a-wf_atanh.o)
208 6 0 0 214 libm.a(lib_a-wf_cosh.o)
212 6 0 0 218 libm.a(lib_a-wf_sinh.o)
172 8 0 0 180 libm.a(lib_a-wf_sqrt.o)
560 0 0 36 596 logue_heavy.o
32 0 0 3108 3140 logue_mem.o
27416 567 2109 3196 33288 (TOTALS)
コメント