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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 ; E) ]3 N' h" ^, N* |. u2 j

1 G$ X6 {) S* A2 n7 s% u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。$ t- I$ s: @" U' W/ ~
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
! K! |' ~" o$ b8 N4 w  D! T1 M$ A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。# z1 X7 D: E' E( U, g1 n0 C
faultjpg.jpg ) l; ~/ Y" T& z  _! J4 h
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" v, H6 ^" Q+ K/ K! P+ h

+ h0 ?1 R1 K# U! N0 `  P/ ?7 ?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。
  g" q9 G, O' M' B faultjpg.jpg 7 R7 ]6 ?) @+ Q5 S' u# x/ R
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,
4 t; e+ `. @2 m: f) P3 g faultjpg.jpg
0 p6 F; u# V( g# I7 A
6 ~" W, S4 E+ V, ^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 R5 w* P, g# m, ^
faultjpg.jpg 5 R6 u2 ^8 o3 q- }0 {
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:4 ?1 u# o7 Z% b' b5 M

& ?4 ?0 k1 p, ^  r' F faultjpg.jpg # m6 C5 p; @, f- ]) ~2 e

0 B, }" X$ R% p8 V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,
' R5 S% S4 g4 ?- e' X3 N faultjpg.jpg
' U) U; S  @  M! P, 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。- P5 B5 g& S# i8 c$ C* x
faultjpg.jpg
9 K  K: x6 e. E, ^* k  K  ^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2 g: }# H+ M/ W# O$ _
faultjpg.jpg 5 D/ v% ]) {# n) {; J6 \: f8 U9 a" u
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,
6 ^8 c, r% A, I2 Z faultjpg.jpg ) D+ l# Z+ @5 B! B' G6 q* K" j

( p- j: j! H2 n! N( s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。7 y  ^  o  O3 Y
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,$ u7 W$ g$ u7 e2 _
具体参考网页:Developing a Generic Hard Fault handler for ARM Cortex-M3/Cortex-M4
$ Z( n4 }, ?, [# C4 x如果有问题可在社区QQ群(427779516)讨论, A6 }1 ^) I! i0 H& R
上面用到的测试代码:) P$ C, p1 K$ b5 B8 }$ q2 P: s
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
; g" J; C2 Q) a0 J' |记得在《cortex m3 权威指南》也有过这方面的介绍

- _# Y' o: f) B4 ~& d+ X7 o* C# F《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 21:240 z0 |8 c. L7 e, J8 V  Z! c* x$ B
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 ...

* C7 R9 g# x1 H( I% 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!
: j5 ], v" {: z( C' N4 a3 t) b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。
/ n3 C. V, w6 j" z( g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。
  U% Q1 D' @% t9 q, K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! m0 Z" m) I. e6 Y
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
: Y- h  Z0 O0 `: C! o* c" Z* V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!
0 C% O! j/ [5 d( X% ~" G8 y: N这里导致导致Bus Fault 的 ...

: ~% w$ v0 \6 \$ v/ `" X% M% v( r: c二姨家,上面有些,21IC ST 论坛
肽宰1 回答时间:2015-7-5 10:30:07

! A' D' c: b+ c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 08:564 m8 s! b4 h# T. q
二姨家,上面有些,21IC ST 论坛

. @0 A8 L# }/ B! ^. s能不能给个具体点的URL?谢谢!
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