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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 ! {/ z: S- A( J, N

; k* v- S1 z) n, }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。: x- G  O8 a( w7 R6 ~5 Y; Q
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
. i" T( ^0 F3 ^8 ]* X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。" X4 J" n+ o5 N. i
faultjpg.jpg & l) L" i7 t/ W- h9 J
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
* X" ?' _$ G5 P" c
8 m+ u4 k. }1 qM3/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。
% T' H4 \. r9 D9 p faultjpg.jpg ) I  s! B) w$ v; j) N) Q
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,+ D5 m; L0 N+ i+ m, \
faultjpg.jpg
. W" D6 j& \0 j' N7 F) }& D( M1 x: H7 e
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:
7 I- _: H. ]9 I  [/ u+ s1 _8 ] faultjpg.jpg , @! k9 @6 }. s. Z
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:
) y2 Y2 a0 O: k9 K5 L0 R
" A# Y- f' F9 @ faultjpg.jpg ' m, b! B. _5 J. ^7 U$ i3 O1 Z' K8 A

7 g9 C& _. M7 k9 V0 h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,2 D) @1 w% Y' v6 ~+ P# }% S
faultjpg.jpg 6 d. W! {* Q9 }: E5 v8 c  z7 t. \
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。3 @0 s6 q, S8 |- P2 _+ `
faultjpg.jpg
; w4 W/ y5 ^& ]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
0 p8 i' L: m7 F* l faultjpg.jpg " Q3 z9 I8 I. R+ b3 N4 l( n
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,
8 y, R* `$ m6 { faultjpg.jpg
# ^  T3 q& f1 |( n5 a5 D  |0 e, D1 u4 C  Q
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。6 e" E# k& h, S  }  I1 f$ |, d3 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,
) m5 m/ ]7 m; C' l  O1 a" f具体参考网页:Developing a Generic Hard Fault handler for ARM Cortex-M3/Cortex-M4) [7 {( g0 ?; S# V( l1 D5 P1 O$ U8 I
如果有问题可在社区QQ群(427779516)讨论
, h0 p2 G) Z' `- F% H+ s5 a7 v上面用到的测试代码:' M' t  G+ F, b' b- z
F303RE_Fault_Handler.rar (396.61 KB, 下载次数: 333)

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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: u1 h3 R4 X/ _+ E# w; F# J
记得在《cortex m3 权威指南》也有过这方面的介绍
/ I* E; V! U" p6 x8 E2 w
《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- e( @# e. }3 Z' K% U1 {' g7 C  E
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 ...
0 ]1 {' _1 C4 w, u/ m
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!
1 y! ?' G' F" w: x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。
: p0 U9 A. E- t# a3 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。
4 h% s* {( N; P# L1 M+ 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
  e  u7 q9 {2 E  J
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) t2 a- s9 E; S, j, P
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!
% D6 _# m$ U8 S8 v: |- m' X这里导致导致Bus Fault 的 ...

( u) w) h6 U( k  b3 b/ w二姨家,上面有些,21IC ST 论坛
肽宰1 回答时间:2015-7-5 10:30:07
1 [' q, Z- L0 N% n$ ^2 A
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
7 h/ c% m$ I4 T7 O& N二姨家,上面有些,21IC ST 论坛
* C/ P  t- B& t
能不能给个具体点的URL?谢谢!
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