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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
$ i. y( U/ |- w8 m* M% m
$ J  M' q6 _! `* u$ A+ c1 ?5 C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。
6 n& U2 E3 ^( H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
; p( P3 q- d5 b/ P1 B8 W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。
8 T. t% H; o7 J/ w- ]6 y, M- p faultjpg.jpg
% v; z! F; b! z# E$ w; ^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
- V6 j# L5 w% E6 f
* U$ n6 g1 ^' H) MM3/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。$ I' S0 o/ j/ M0 O
faultjpg.jpg % Y& z! Y* f9 E( v
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,; p% I0 d) W; P2 l2 y1 ~* `- P* U
faultjpg.jpg , h: `' ?* T& h8 J
* X8 L& ~) d2 v9 Z
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:1 J1 p# q/ S& o9 t: q
faultjpg.jpg ( ?0 ]% t2 j& n# @5 t
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:2 {; S0 \9 ~1 k9 f* ^
+ h1 F" \2 {% W
faultjpg.jpg
/ F  J8 {$ O$ H0 T* O. F2 m' Q% x* F3 c+ F" k5 {" L! _
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  [- ?' v# x7 y! ]+ z
faultjpg.jpg
1 s5 q% t& \* d! n# c4 R. x) }* N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。5 O5 c# f+ r, l1 A4 U' [: R
faultjpg.jpg , ~- W# s/ }0 w1 H, f
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
, R6 A7 B, I; B" X faultjpg.jpg 5 ?% z( {! j. J* P
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,
) s8 J1 }0 l. r$ @- D faultjpg.jpg
0 ?: s: F* v( d4 M/ t; U- \5 S% o4 }# N( R7 L4 }, {
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。
/ f3 k% P- m( Z$ B' f* q  s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,9 a) g9 M3 \) H* j& i: g' g  U
具体参考网页:Developing a Generic Hard Fault handler for ARM Cortex-M3/Cortex-M4
0 Z4 f' {8 W; E* p如果有问题可在社区QQ群(427779516)讨论
$ J' ^% M. E4 A( ]9 H上面用到的测试代码:
% y( _. d' d& W) d2 \ 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 20:055 g3 A$ ?$ {  q( J7 e/ \) p
记得在《cortex m3 权威指南》也有过这方面的介绍

# ~* w5 U. ^, B" M% a4 g! P* H0 S% I《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" d( W8 _' {/ w0 d; C
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 ...

9 m  _" b' F' z3 i+ d7 x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!* l5 d- p  p' I" L
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。
: B/ l, x# w1 H* S: x- Q: E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。
8 [, L$ X. l7 F" V; \: ?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
% _* p3 A, D: _2 e
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
' [( o2 Y! S, Z' B" N7 @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!
, Y' z+ n; D8 `这里导致导致Bus Fault 的 ...

8 k) _& }5 s$ x$ d' w2 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

, t4 l* Y. j+ [+ W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! C' l) Y2 W- ~: s4 N
二姨家,上面有些,21IC ST 论坛
2 r" U3 e$ ?! \- W! ^' y+ T5 ^
能不能给个具体点的URL?谢谢!
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