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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 ) t) m# D6 A1 c$ ?: v

' Z9 j- r, x. t* A+ D0 f/ s, p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。) h% J0 Y7 Q, V0 l( b* h+ _1 g6 ]
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
% Z' P! S# Q! @- @2 Q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 T$ G. z# M6 g2 C$ e, e2 c. F
faultjpg.jpg   i% f8 G9 q- 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5 n( A; Z+ p" R2 o& P3 W& c
* v9 i- z  P3 r
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。
1 n- l5 U7 a# p5 _6 m faultjpg.jpg " z* i. H: n. ~  A) x/ B
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 N$ l& o- Z9 Y
faultjpg.jpg
/ w0 {# H4 }. p, W8 k1 F# L* Y  O4 d& E8 I
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:
8 o/ r2 f# `" V' `0 `5 a: G) J faultjpg.jpg
( t4 o9 U  f0 v4 [9 P3 Y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:
: P1 @5 G. J" D+ o& I( v
/ |7 `$ Y  x$ s0 g faultjpg.jpg
3 s: B4 K$ Q7 h; E1 G/ y6 x8 B; k
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,5 s3 s, O  B0 u& N. m3 @2 _
faultjpg.jpg ! z7 x5 [! U9 L4 G! H
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。+ B) A8 Q7 ]  c
faultjpg.jpg
: a2 u: }1 |8 @4 J1 O3 o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
# L: x! }1 a$ e* R7 j) I* I* P2 c" A2 l faultjpg.jpg
0 ^+ ], D& z6 u0 p5 J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1,9 P$ F1 y9 ~9 U* Z
faultjpg.jpg
! G( n  j+ H9 }  Y7 C! a4 D5 |6 _: [" b: E3 y+ N9 D
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。
" W3 A6 `; k5 l3 s3 b: ?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 l% w9 G, b  N! T
具体参考网页:Developing a Generic Hard Fault handler for ARM Cortex-M3/Cortex-M4
4 v3 D  S, c2 d# a0 \4 O( q如果有问题可在社区QQ群(427779516)讨论% G; N+ b2 d2 y$ O3 W# h& j0 L
上面用到的测试代码:
* H# I3 G% P; V8 G 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 20:05
8 S. M2 Q6 O0 g& ]/ \记得在《cortex m3 权威指南》也有过这方面的介绍

, P( D/ [- z0 q0 m- Y' k( _《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
- u* o) U$ x& d# A& J/ X# UST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 ...

  u9 n% {; f$ Q0 C" H$ K4 A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!# q8 _' i& }+ Z: ~7 ]% B" D
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。
0 ^" w$ m  n; S2 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。9 e$ O  L0 }2 B1 P5 G
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

/ O% V' N* C# _7 L/ ^  u2 S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 21:457 w9 b$ L7 I9 v0 P8 y8 u3 x1 @
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. I1 Z4 u7 o; A8 p这里导致导致Bus Fault 的 ...

' d! _% C! L3 h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$ @- I! C$ Y1 g8 ^8 K2 m
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
2 I/ Q& {: V2 o; T0 Z二姨家,上面有些,21IC ST 论坛

8 ?2 N5 d6 a  B0 A能不能给个具体点的URL?谢谢!
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