Map 파일 분석 — Symbol·Section·Size 추적으로 코드 크기 진단

#한 줄 요약

“맵 파일은 빌드 후 메모리 지도입니다.” 어떤 함수가 어디 있는지, 누가 큰지, 무엇이 제거됐는지 모두 보여 줍니다.

#어떤 상황에서 쓰나

• Flash가 가득 차 무엇을 줄일지 결정
• 의도와 다른 영역에 변수가 배치된 경우 추적
• LTO나 gc-sections 후 무엇이 살아남았는지 확인
• Static library 중 어떤 file이 실제로 들어갔는지 파악

#핵심 개념

#1) 맵 파일 생성

1
arm-none-eabi-gcc -Wl,-Map=app.map main.c -o app.elf

app.map은 텍스트 파일이며 보통 수천 줄입니다. 주요 섹션은 5개:

1. Archive member 사용 여부
2. Discarded input section (gc-sections 결과)
3. Memory configuration (MEMORY block)
4. Linker script와 SECTIONS 처리
5. Symbol 위치 list

#2) Memory configuration 섹션

1
Memory Configuration
2

3
Name             Origin             Length             Attributes
4
FLASH            0x08000000         0x00100000         xr
5
SRAM             0x20000000         0x00020000         xrw
6
*default*        0x00000000         0xffffffff

linker script의 MEMORY가 그대로 출력됩니다. chip별 영역 확인용.

#3) Linker script section dump

1
.text           0x08000000     0x10c4
2
 *(.isr_vector)
3
 .isr_vector    0x08000000      0x1ac startup.o
4
                0x08000000                vector_table
5
 *(.text*)
6
 .text.main     0x080001ac       0x30 main.o
7
                0x080001ac                main
8
 .text.setup    0x080001dc       0x40 main.o
9
                0x080001dc                setup
10
 *(.rodata*)
11
 .rodata.str1   0x0800020c       0x0a main.o

각 input section이 어디서 와서 어디에 갔는지 한 눈에 보입니다. file 단위 추적 가능.

#4) Symbol 위치 list

Symbol Table:

• 0x080001ac main
• 0x080001dc setup
• 0x080001fc gpio_init
• 0x20000000 _sdata
• 0x20000010 _edata
• 0x20000010 _sbss
• 0x20000130 _ebss
• 0x20020000 _estack

grep로 특정 symbol 위치 추적이 빠릅니다.

#5) Archive member usage

1
LOAD c:/.../libc_nano.a
2
LOAD c:/.../libgcc.a
3

4
Archive member included to satisfy reference by file (symbol)
5

6
libc_nano.a(lib_a-printf.o)
7
                              main.o (printf)
8
libc_nano.a(lib_a-vfprintf.o)
9
                              lib_a-printf.o (_vfprintf_r)
10
libc_nano.a(lib_a-malloc.o)
11
                              lib_a-vfprintf.o (malloc)

printf 한 번 호출이 vfprintf → malloc → free 등 연쇄로 들어옴을 확인.

#6) --print-gc-sections

--gc-sections 사용 시 어떤 section이 제거됐는지 출력합니다.

1
arm-none-eabi-gcc -Wl,--gc-sections -Wl,--print-gc-sections \
2
    main.c -o app.elf

1
removing unused section '.text.unused_func' in file 'main.o'
2
removing unused section '.text.other_unused' in file 'foo.o'

대규모 코드에서 의도치 않은 제거를 잡을 때 유용합니다.

#코드 / 실제 사용 예

큰 함수 찾기 — symbol을 size로 정렬:

1
arm-none-eabi-nm --size-sort --print-size app.elf | tail -20
2
# 00000234 t vfprintf
3
# 00000180 t printf
4
# 0000010c t main
5
# 000000a0 T USART1_IRQHandler
6
# 00000080 r vector_table

소문자(t, b, d)는 LOCAL, 대문자(T, B, D)는 GLOBAL.

Section 크기 한눈에 보기:

1
arm-none-eabi-size -A app.elf
2
# section            size       addr
3
# .isr_vector         428    134217728
4
# .text              4292    134218156
5
# .rodata             576    134222448
6
# .data                64    536870912
7
# .bss               1024    536870976
8
# .heap               512    536872000
9
# .stack             4096    536872512
10
# Total             10992

map 파일에서 특정 file의 기여도 분석:

1
# main.o가 차지하는 모든 위치
2
grep "main.o" app.map | head
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# libgcc 함수만
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grep "libgcc.a" app.map

map 파일을 분석하는 도구도 있습니다.

1
# bloaty (구글 도구)
2
bloaty app.elf
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4
# puncover (인터랙티브 시각화)
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pip install puncover
6
puncover --gcc_tools_base /usr/bin/arm-none-eabi- --elf_file app.elf

#측정 / 비교

#자주 보는 함정

⚠️ Map 파일 안 만들고 빌드

-Wl,-Map= 빠지면 map 파일이 안 만들어집니다. CMake target_link_options(... -Wl,-Map=$<TARGET_NAME>.map) 처럼 미리 빌드 시스템에 추가.

⚠️ printf 한 번이 8 KB 차지

stdio 전체 chain이 같이 link됩니다. embedded는 tinyprintf 또는 custom 구현으로 1 KB 이하 가능.

⚠️ Static library 전체가 link됨

-Wl,--gc-sections 없으면 사용 안 하는 함수도 link됩니다. -ffunction-sections와 함께 써야 효과.

⚠️ nm이 .bss symbol을 못 보여줌

stripped binary는 symbol 정보가 사라짐. app.elf(stripped 전) 사용. objcopy --strip-debug로 debug만 제거 가능.

⚠️ Map 파일 line이 너무 많아 분석 포기

처음에는 grep로 특정 section만 보기, bloaty 같은 시각화 도구 활용.

#정리

• 맵 파일은 빌드 후 메모리 사용 전체 지도입니다.
• -Wl,-Map=app.map으로 생성하고, section별·symbol별 위치를 확인합니다.
• nm --size-sort로 큰 symbol을 찾고, archive member 섹션으로 library 사용을 분석합니다.
• --print-gc-sections로 제거된 dead code를 확인.
• bloaty, puncover 같은 시각화 도구가 큰 코드베이스에 유용.
• printf 같은 한 번의 호출이 KB 단위로 link 결과를 키울 수 있습니다.

다음 편에서는 **Make와 CMake (cross-compile)**을 다룹니다. 빌드 시스템의 표준화입니다.

#관련 항목

• 3-03: ELF 파일 구조
• 3-08: 메모리 레이아웃
• 3-09: 컴파일러 최적화
• 3-11: Make와 CMake (cross-compile)