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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
5 F1 f7 v' j! ?  [7 `$ f
; x0 {/ e# E1 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。8 Z! t% ?0 C6 Z$ c* B9 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
& w& G' y. {/ {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。
9 v& x# g  z5 u2 D. u+ [  L faultjpg.jpg
+ l3 ^# u$ u! F! H8 t+ C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
  I, N+ K0 l0 U+ S  F
4 ?, t- @5 y5 ^/ a; X* GM3/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。
* d  ^- m& g# L5 \0 Y8 A. M. X faultjpg.jpg * V' h$ x3 w8 ]4 M$ j9 \
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,) @" L, }8 o+ F6 |! E( Q6 q
faultjpg.jpg
+ r7 d2 D  G+ A/ W' l- o; e9 N; M* v
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:0 P" c9 e2 x4 V- r3 I: }7 x
faultjpg.jpg
. _) ]1 o8 n( K  I4 l6 ]& H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:; \! O! l4 O. n6 C2 r# A( ?' L
" b- i2 C, R$ j2 Z9 x
faultjpg.jpg
+ @: g8 K7 _5 L6 p
- q" F6 E& R4 V$ _7 q1 c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,) a" i7 e7 x  S. H% ?7 H
faultjpg.jpg " ^0 d* t3 o3 A' [
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。" b6 ~: Q! l6 m
faultjpg.jpg
5 x$ H2 b" C- J1 d$ O. }7 L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& K. F( A% V! ~
faultjpg.jpg
: s5 R) G/ B6 |# U; }2 V* k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,; B; c( \6 q& c2 M
faultjpg.jpg 1 B0 e, M( {4 M: U6 ]
( V% [$ k- M/ v$ k5 ?6 d9 v
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。7 o, B3 z1 N& d5 X: W
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,# B3 L  f/ Q' _. C$ u9 ^
具体参考网页:Developing a Generic Hard Fault handler for ARM Cortex-M3/Cortex-M4
. E0 l5 z, P4 q( u) P* ^* H如果有问题可在社区QQ群(427779516)讨论
, R( @  u+ J" I6 j2 g' _上面用到的测试代码:9 ^: E+ N) ]" E7 f) U" Q' y
F303RE_Fault_Handler.rar (396.61 KB, 下载次数: 344)

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zero99 + 20

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赞 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 20:052 X6 O/ Q4 F/ o
记得在《cortex m3 权威指南》也有过这方面的介绍

% Z/ f, H$ v% f8 n1 @2 U《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# Y4 g) ^9 P% g
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 ...
; N7 G8 F8 k# M# }+ D
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!, R) C: V; h9 b7 Z
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。4 B. ]: S1 X$ l: O6 l3 L1 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。: Y" h. e  Y8 c; V) ]5 |; i
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

* R* P6 L) h; t- P$ C* C  w/ q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
8 }1 G) `4 X! u+ w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!' Q* a# B- \1 R( m$ n% A
这里导致导致Bus Fault 的 ...
' E  I$ |) z" ~* \( _0 m2 w# K
二姨家,上面有些,21IC ST 论坛
肽宰1 回答时间:2015-7-5 10:30:07

. M0 n7 d% q- v, M* ]- {% K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 08:560 t5 @$ s' Y+ o0 I
二姨家,上面有些,21IC ST 论坛
5 j, \: u/ P1 A4 b- R- O2 E
能不能给个具体点的URL?谢谢!
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