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TrustZone 架构下 LPBAM 使用导致的 HardFault

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STMCU小助手 发布时间:2023-2-14 21:52
1. 简介客户使用 STM32U5 进行开发,并使能了 TrustZone 架构,程序需要从 bootloader 跳转到app。在之前版本都是正常跳转的,某一天 IAR 从 9.20 升级到 9.30 后,程序跳转失败,并且会导致 hardfault,想知道为什么会失败。


DJ}AQJWLSUBH01A}%T`OR$F.png

2. 问题分析
通过断点和单步调试,我们发现出现问题的指令如下所示:


}A)MJM6_WAM5JC125$Z]N.png


而没有发生 hardfault 的版本汇编代码,如下图:


$`((IMHV83{96`4R5M$IQLY.png


通过单步调试,我们知道了 VLSTM SP 这条指令导致了 hardfault。接着我们再确认下 SP 指针,错误版本的 SP 的内容为:0x300020b4,正确版本的 SP 内容为:0x30000258。首先,我们对比了生成的 map 文件中 stack 的地址信息,发现其中 Stack 的地址和这里 SP 指令是相符的。
然后继续查找了 VLSTM 这条指令相关的描述,关于 VLSTM 在 PM0264 中有以下描述:


(`[9%DR]]9]HOY{YR6F]BBX.png


从上图可以看到,VLSTM SP 这条指令会把安全的浮点运算寄存器的值保存到 SP 地址中,并清除安全浮点寄存器的内容,如果 CPU 的状态是非安全的,那么这条指令相关于空指令,也不会导致 hard fault,所有从这里也还是分析不出为什么会导致 hard fault。
重新回到这条指令,现在问题可能比较大的就是 SP 的地址了。有问题的版本的 SP 内容为:0x300020b4,会不会是对齐导致的呢?
基于这个猜测,我们直接在 IAR 界面强制修改了 SP 的地址为 0x300020b8,并继续单步执行,然后程序可以正常执行了。所以目前所知的结论就是 VLSTM SP 这条指令,要求 SP 必须 8 字节对齐,可能 IAR 在编译的时候并没有注意到这一点。
然后,把这些信息反馈到 IAR 以后,IAR 的工程师回复如下:
根据目前的信息,问题应该是在 VLSTM 要求 8 字节对齐上。 在 9.30.1 中,由于 PUSH.W {R4, R5, R7-R11}指令执行后,相当于占用了 28 个字节的栈空间,导致了 SP 和 9.20.1 相比,不是 8 字节对齐。



完整版请查看:附件 TrustZone架构下程序跳转导致的HardFault.pdf (1.14 MB, 下载次数: 3)
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