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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 : S: J) l: G4 z. Y

+ O* D3 b4 u3 J- D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。2 u/ b4 A& {, l: z
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 O8 z8 m7 D6 A' S) _, {' R
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。# n+ q# ~) m0 P& ~' P* t# c& ^
faultjpg.jpg
! v5 Z, c. C5 k( F) C! Q% U0 m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; A4 v, X2 k( R0 Y, @
' a: a9 U* y$ ~' ^% ^# K9 k
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。$ R+ Z0 U  Z' x
faultjpg.jpg . g$ P. E" {  ~4 J; N
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,
8 f5 k- A& a5 g0 B4 C) z# R faultjpg.jpg
5 j! X; K" c/ I) ]
, l. s3 i( w$ @; l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 }2 N) ?0 ^/ m, r5 l0 @ faultjpg.jpg ; r4 u( z# y: B$ ~* X
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:
' M2 O! |/ p/ z
' }( w$ O# w) U0 X6 `( Y6 p2 \ faultjpg.jpg
2 B) `; o- y6 d- m) a/ W
% z# }6 V, m) p+ g. d) K/ F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,
; o- {  ?/ j- l& O* @ faultjpg.jpg
5 A6 \$ Z1 Y: ]8 b7 `  Y2 M3 Y5 W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。
% ~/ `9 T. m8 W9 d  _2 g faultjpg.jpg 8 {0 @4 Y/ H& Z; H& U1 Z2 n0 R# G8 C
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  F( H$ d1 G; a
faultjpg.jpg . \  H( d7 Y" e$ M8 P6 S
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1,4 q* q9 p6 u  |/ }" F. _
faultjpg.jpg
! ~. [" F* |6 H  d5 P. z# l
; ^: k9 g/ I9 r$ F4 f2 m( j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。
+ W/ z/ B7 }4 t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,
0 D2 n$ I/ G5 t& v具体参考网页:Developing a Generic Hard Fault handler for ARM Cortex-M3/Cortex-M48 H  i& g3 H* w: d6 ^) G
如果有问题可在社区QQ群(427779516)讨论
% r9 m; o! u' {* I/ ?: d3 f: z上面用到的测试代码:
# L' _5 U2 F, |8 ]# x F303RE_Fault_Handler.rar (396.61 KB, 下载次数: 333)

评分

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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 20:054 ~% F& u7 Z! u  M
记得在《cortex m3 权威指南》也有过这方面的介绍

# V3 [' w# R0 g9 B" `《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 21:248 P+ A' V& [6 U0 h) K, ~( S
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 ...
% ~" a1 I' P. J% W1 F: U9 Z
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!
5 A/ u' H+ o# {- R& V) H% D) p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) }; \2 s' J$ v0 Q3 N6 {
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。
; F# ^3 Y( J3 t* 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

1 ]" Z# f% x  b: i* Q$ N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
; o8 M0 C4 G2 R4 [# u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!
* C8 q! j* N- S; x这里导致导致Bus Fault 的 ...
  h4 t5 H1 |" E1 ^3 Y' O- M
二姨家,上面有些,21IC ST 论坛
肽宰1 回答时间:2015-7-5 10:30:07
; |* J, J; A( L9 y% E7 M8 ?
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 08:569 T* a6 [% M. c2 E6 ~
二姨家,上面有些,21IC ST 论坛

  |  V9 d/ Y% X- M. b能不能给个具体点的URL?谢谢!
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