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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 2 W2 K' a3 M# _4 ^
) u: a) J! d9 u& Q
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。- o; j4 A7 c/ @5 D6 u! ?' x
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
0 l! D  q" I* u0 k8 T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。
1 s% J- S* V* p  {7 G8 g0 H: j1 i1 F faultjpg.jpg
$ E% j/ T+ w( E' D. H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8 `* K0 C$ c- _" T8 a0 a
/ l/ k2 ~4 ?7 p% W7 d/ a
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。, M" j1 z  [1 _& h
faultjpg.jpg ( N# ?' C2 ^) r3 L) A( y4 G/ m3 |
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,, ]/ m+ B: i( E( ~# t+ s, x& N
faultjpg.jpg ) U* H, G3 h- C

+ K2 X$ v9 ?5 U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:
: o" L, h3 a/ s/ c- V3 D, E! r faultjpg.jpg
' D) X  z% r) t+ d- q, N& b3 V# l9 ^( k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:
1 x7 p4 A/ |) ]4 w; ~0 t+ H
8 s: f! Q: H* n9 A- K/ ` faultjpg.jpg 2 z+ q4 b; Z) ?0 a

. T0 ?1 D$ x/ j; K! R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,
$ H( r- x  @, B0 y0 L" F faultjpg.jpg
1 S4 L8 X# b+ ?2 X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。
; ~% N+ U3 p( w. W# D faultjpg.jpg
! m) A2 N( N8 y% H2 m8 H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  d6 F  e) @/ S# w( z* a
faultjpg.jpg
0 w0 }7 m# I  T: `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 A. s# V7 H' g8 a2 r
faultjpg.jpg
8 k8 B0 a; ^. ^4 U$ d+ x' l5 v! E6 B. x2 h( m4 ], @
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。& F" B% L/ k9 R: f* {; K2 Q. 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,2 E% b; M# J% _3 W6 @4 U1 W
具体参考网页:Developing a Generic Hard Fault handler for ARM Cortex-M3/Cortex-M4
$ s7 Y- R% @5 i如果有问题可在社区QQ群(427779516)讨论+ d' i- {( A. W; N
上面用到的测试代码:2 Q3 {7 ]$ ?8 s7 J& S+ p( U% O5 \
F303RE_Fault_Handler.rar (396.61 KB, 下载次数: 344)

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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
$ q1 `# t* s" [0 a# f: w, l记得在《cortex m3 权威指南》也有过这方面的介绍

; Z4 j5 D+ G  [) l- D2 g《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
% W% H) z" H: M8 z8 Q7 aST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 ...
+ P# V; M4 N. \# ?( z3 P: O( r
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!4 ?- m) ]9 d4 c: }; k. Q$ J( ]
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。! s' N2 ^: X( L9 z. h' Z
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。
! V4 Y9 W$ y% S$ t  X3 P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
, N/ p& A3 i$ i5 d. G/ m
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
9 C1 C# l) P( _" q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!
  {7 ]4 y! w9 |* X) F这里导致导致Bus Fault 的 ...

+ B0 P4 O) |2 y$ m/ b1 |! D二姨家,上面有些,21IC ST 论坛
肽宰1 回答时间:2015-7-5 10:30:07

1 V* w% x: o1 L: t: O0 M5 M. C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- f' i% z# W" f3 d* ]
二姨家,上面有些,21IC ST 论坛
; z. ^/ V( R9 f" K+ H/ @
能不能给个具体点的URL?谢谢!
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