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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
' X1 Y+ E* l1 ?2 g
) i( K8 T( `- |5 j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。$ s1 r/ e0 e% o% o& I8 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
; F* Y4 s& P, u) Q" x) t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。8 d3 m: F" K0 L0 A
faultjpg.jpg
6 A$ G$ ~! @$ E' w* I% a4 S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4 A& c4 a6 T  \

' Z8 F+ w3 l$ ^2 n: p5 iM3/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。
8 S4 q2 y: `( U/ b0 J9 h faultjpg.jpg ) E, Q; G0 N" ?  C- u2 e: ^
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,; [/ U8 ?) U( q
faultjpg.jpg % Y! @- b$ r' E/ K
" q- \- S" W; H
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 p1 v2 Z* M& g- s4 N( w
faultjpg.jpg : k% q' M- U' I+ e/ ]' B
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:
3 m$ t, Z; u4 x' w  s
* @# X  _+ A" z" ]" `. ^0 | faultjpg.jpg
  |; E' }8 Z' p3 {  k& E' ^5 G. g& A- M7 q1 M) o* X2 X# M
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,
( q1 {) W3 _5 |6 ` faultjpg.jpg
3 n2 l0 E+ q- G  a" ^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。
+ _+ q( F% W8 m1 F  I faultjpg.jpg
  w; t" X! |5 p- V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
! u9 b# I; Z% C0 [7 Q' c! O2 H faultjpg.jpg
* H$ i8 I/ c! C) `! t! a; |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 G6 f6 O9 b/ [' Q3 v8 O faultjpg.jpg
  J3 F, v8 H6 \- y+ O
) \7 l* B* _; W$ e. s# T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。
' h4 [6 o+ N5 p2 x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,
" O) r% w; o* i& E+ P0 A" C具体参考网页:Developing a Generic Hard Fault handler for ARM Cortex-M3/Cortex-M48 f% L/ K* F/ F# s
如果有问题可在社区QQ群(427779516)讨论; U# c. S  P9 i1 V# J+ S
上面用到的测试代码:
; K4 {- H* f8 X7 l6 J! Q F303RE_Fault_Handler.rar (396.61 KB, 下载次数: 333)

评分

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zero99 + 20

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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* W1 s# N) m8 o" J/ L
记得在《cortex m3 权威指南》也有过这方面的介绍
. C3 @( b& I- i) K# m, Z
《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! ?$ D3 e" F& i  F; J
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 ...

- ^% t3 ?* ?: ^6 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!( Z* u: i6 r$ G+ b2 T9 J4 G
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。- N" ]9 n. r9 `4 c5 J" t
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。
+ \  N( H# p* q$ ^! L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
. T: u- ?5 J3 d8 ~4 A8 ?
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% P' R2 J+ h$ N+ F
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!7 ~$ [. d2 X* d* ^& w6 b
这里导致导致Bus Fault 的 ...

. u0 l& o4 T  r二姨家,上面有些,21IC ST 论坛
肽宰1 回答时间:2015-7-5 10:30:07

2 i+ @* l8 u& T3 }8 |' X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
* W* _* h$ R5 ~( e: L二姨家,上面有些,21IC ST 论坛
5 e  _: ~  d' A& [( u
能不能给个具体点的URL?谢谢!
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