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【STM32F303开发】+如何找到导致程序出现HardFault的代码 精华  

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creep 发布时间:2015-7-4 19:50
本帖最后由 creep 于 2015-12-5 17:17 编辑 6 S9 @3 I/ r' p" g- U' A
. p2 j3 H5 {; g, d3 b( r
下午在社区群里和小伙伴聊天时谈到如果程序Fault时如何找到是哪句代码出现的问题,也就是说怎么找到程序运行到何处时出现Fault的。之前一直使用一种方法感觉不错,分享给有需要的同学。: [  D: z( ?. O  u( F1 k
大致的思想是当程序出现Falut时会跳转到相应的Fault中断里面,此时压入到堆栈的信息应该就是出现问题代码运行出错Fault的信息,我们要做的就是找到此时压入堆栈的LR的值。为了模拟Fault,我们将0写到地址0里面,此时debug下全速运行,程序就会进入到Fault函数中。 faultjpg.jpg - e) m5 Y% I4 F; G8 m
我们在Fault中断函数中添加一个软断点,这样做的好处是debug模式下全速运行,当程序跑飞(Fault时)会自动停在这里,否则我们还要手动停止运行才能发现程序进入了Fault中断函数。
' E* n1 _6 L. Q+ g8 i9 c- i faultjpg.jpg 6 q$ v6 n. E6 _9 @
为了方便查看程序程序的Fault时的相关信息,我们将错误信息打印到keil的debug Viewer窗口中,关于如何打印信息到keil的debug viewer窗口,可以参考我之前的发的帖子:【STM32F303开发】+ 使用SWO输出调试信息到Debug Viewer窗口
( }$ D; ^$ Y  R, S* t  a1 ~: k( ^# z2 e7 |
M3/M4内核的MCU的压栈的模式如下,我们根据下面的寄存器的存放顺序来取出压入到堆栈的寄存器的值。
! D0 w- P3 ?; P5 b" p) u8 ` faultjpg.jpg
3 N5 k( {, H" M% @" D6 o+ m同时将Fault中断时的函数重载如下,用来输出更多的信息,同时判断了是使用MSP还是使用PSP,
( X+ ^0 J5 Y) I% u faultjpg.jpg
! u5 E' \9 E+ f& M9 v, M: S4 ~, Y: x3 o
具体的void Hard_Fault_Handler(uint32_t stack[])函数根据寄存器SCB->CFSR判断并输出是那种Fault:
; B' s9 O0 O8 C5 t faultjpg.jpg " M- ^) K5 V7 H, t: n- h8 R0 `: D
最后使用函数stackDump(stack);输出出现Fault时的堆栈的值,取值的顺序是根据上面说的M3/M4内核压栈的顺序得到的:
& \" P7 P& A6 N1 k3 h  [+ C+ r% B! M8 I" m" D
faultjpg.jpg   C, b* o0 w: S2 L1 u

. P) E* p7 Q- m2 i2 v& U0 ?下面我们在debug模式下全速运行如下代码,main函数如下:其中的        *(uint32_t*)paddr = 0; 会导致Fault并进入中断,0 L! X' h& F9 @) V2 R9 S% B. H4 X
faultjpg.jpg
8 Y/ w( m) R2 @. _8 @" |1 C) P在debug模式下全速运行,不要设置任何断点,最后程序程序会在debug viewer中输出出错Fault的相应的寄存器的值并停止在__ASM volatile("BKPT #01");,此处得到的LR的值就是我们要找的LR的。6 J, ~7 t+ c& B- I, n! G. k: E
faultjpg.jpg
% f! U+ v+ O+ c4 C( u8 O- D4 ~此时打开汇编窗口,在汇编窗口里面右键show Disassembly at Address选项输入LR的值然后回车9 D1 _! d. c8 X. P% r
faultjpg.jpg
$ w. O' U7 l- h" i9 \2 q1 M调转到的汇编的地方就是导致程序出现Fault的地方,注意M3/M4内核使用Thumb指令,要求最低bit为1,2 ^7 s- d. b* G2 m
faultjpg.jpg
/ U# _/ S" @2 r7 K8 p+ ]
- ]  ^4 s& a$ `2 a3 e上面的过程大致就是找到程序出现Fault跑飞时的方法,基本上能定位到出错的代码,使用OS时要注意判断是哪个SP在起作用。4 ]9 e7 u7 _% T$ p
这个方法很早就看到过,但是今天查资料发现是国外的一个工程师在ARM举行的Technical Conference上做的一个分享,
5 j( i- I0 R; l1 }/ f: d具体参考网页:Developing a Generic Hard Fault handler for ARM Cortex-M3/Cortex-M4
+ s; C/ f4 H; k' Y# g5 g! B如果有问题可在社区QQ群(427779516)讨论
1 {! S  F+ C$ A" U6 L/ Q$ `上面用到的测试代码:/ |$ f8 s* o# j) v! X: c- {; q4 T
F303RE_Fault_Handler.rar (396.61 KB, 下载次数: 336)

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zero99 + 20

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1 收藏 36 评论40 发布时间:2015-7-4 19:50

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40个回答
creep 回答时间:2015-7-4 21:03:14
z00 发表于 2015-7-4 20:05
# [  n' _5 r$ q% A7 G记得在《cortex m3 权威指南》也有过这方面的介绍
) Q. C5 G( o, X( q5 k. n
《cortex m3 权威指南》是本好书,值得多读几遍!
creep 回答时间:2015-7-4 21:45:49
yvonn 发表于 2015-7-4 21:24! q% {& a4 _8 e" ~8 Y; Q' n
ST的专门正对这个错误,出过指导,可能因为是英文的原因,没有被广泛传阅,让很多后来者,还在这里苦苦探索 ...

1 X  K) N$ u# o: g( l) S0 d/ A谢谢指导,不知道你说的ST的出的指导哪里可以找到,能不能给些提示或者连接!
; {  d' e  X6 g: t; `7 ~这里导致导致Bus Fault 的那句代码是我故意写的用于触发Fault的。
7 V2 i" K8 f' N; W" m对地址0写0肯定是不允许的,这是为了模拟怎么找到错误代码的方法。" o* b! H+ |$ P; X( W
因为在一个功能复杂代码很多的程序里去直接定位跑飞(Fault)的代码不是很容易,所以可以使用这个方法去定位问题!
党国特派员 回答时间:2015-7-10 09:32:00
楼主很强啊       blank.png blank1.png blank2.png blank3.png blank4.png blank5.png
博根 回答时间:2015-7-4 20:05:37
记得在《cortex m3 权威指南》也有过这方面的介绍
风子 回答时间:2015-7-4 20:21:28
谢谢分享,很有用的东西
Paderboy 回答时间:2015-7-4 20:34:40
多谢分享,,必须好好学习
mark0668 回答时间:2015-7-4 21:14:13

1 ?) K' k) p7 b1 a5 _谢谢分享
yvonn 回答时间:2015-7-4 21:24:52
ST的专门正对这个错误,出过指导,可能因为是英文的原因,没有被广泛传阅,让很多后来者,还在这里苦苦探索,好大的坑,如果没记错的话二姨家应该就有,实在不行去官网下也行。方法好像有好几种,不过还是支持楼主的分享精神。
lkl0305 回答时间:2015-7-4 22:11:17
多谢分享!
你好我好大家好! 回答时间:2015-7-5 08:08:01
楼主很强啊            
yvonn 回答时间:2015-7-5 08:56:00
creep 发表于 2015-7-4 21:45; U' A: u4 w8 g/ Y& K
谢谢指导,不知道你说的ST的出的指导哪里可以找到,能不能给些提示或者连接!
' P+ R$ C  G8 g/ S$ v这里导致导致Bus Fault 的 ...

% C- H4 t8 ?4 R1 c. N二姨家,上面有些,21IC ST 论坛
肽宰1 回答时间:2015-7-5 10:30:07
. w$ S- L# v7 H- t
多谢分享!
qq859218009 回答时间:2015-7-5 10:46:30
谢谢楼主的分享,非常感谢。
JackieLaura 回答时间:2015-7-5 13:04:51
受教了,谢谢楼主分享
moyanming2013 回答时间:2015-7-5 15:11:10
yvonn 发表于 2015-7-5 08:56
. v. E9 t7 |* `9 u" ^! B+ j2 }二姨家,上面有些,21IC ST 论坛

/ ^9 X- r, E3 K; F$ g4 b能不能给个具体点的URL?谢谢!
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