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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
% i; C0 w/ P5 T* g4 N
% e! C& M/ `1 K5 V5 u! F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。- y+ p, Q2 m1 D
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 ' \6 f- M8 X  E/ V7 ]
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。
- o9 S& k; J, Z& m faultjpg.jpg
5 Q+ A7 Q6 e" L0 q( Y8 ]7 l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$ E4 \+ `8 g) {+ r" U1 k6 v# s

# E2 o! y$ b$ |) P  C1 L) Z9 }& SM3/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。
" b1 {1 Z' L' E" ?# r) h faultjpg.jpg
0 D$ |# M' X6 A* V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,
' S' g- g2 {. f+ ~1 c faultjpg.jpg 5 f% H( t& X5 n: P8 f

  d2 u1 s! ^+ Q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:
3 x# `# N( p+ u8 e faultjpg.jpg ( m2 u$ V) z* N, E, L# ^
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 |  U, |8 H4 s( t7 T5 O, V6 W& N1 d' `) U
faultjpg.jpg
# j$ ^5 i$ q9 x! j# {4 M1 f) u3 h7 Z" z
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,
! D% t* G! {: y' @$ ^$ i0 ~* l faultjpg.jpg " }* b1 e$ F. y$ S3 w; \3 ~* ]4 [
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。1 ]+ c9 r5 e+ z* z# J, e
faultjpg.jpg 4 c7 A+ C; g' n8 `9 ~
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% X% @1 h* ^' O; B$ K
faultjpg.jpg . o& B' C' S/ a* w& x, }3 g
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,( z" m" I% v1 C" {0 g) h) w
faultjpg.jpg 8 t  s, I) s6 N' \7 H6 l" c- l5 A( j
, ~! f& G* k: x# g1 r: L9 C* I4 u
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 A+ l, G" h0 a! v  z1 z: [$ Q  ~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,: B1 @# t. ~" y6 ~( q
具体参考网页:Developing a Generic Hard Fault handler for ARM Cortex-M3/Cortex-M47 W4 P9 F; {7 x
如果有问题可在社区QQ群(427779516)讨论3 G% B+ K+ Q! {) `( A9 `
上面用到的测试代码:
7 E* Q0 h, r4 }% F6 K 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! f1 x; P( A# s7 [
记得在《cortex m3 权威指南》也有过这方面的介绍

) F, S( f4 s2 i4 E7 ^, h《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. R3 S- [3 a  Q  N
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 ...
5 Y  ?2 h6 t* {+ t+ 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!3 ]" `% P+ ?7 D8 ?6 T8 ?9 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。% M) Q, X- s; a. P2 P% S: H
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。
6 W: n& n5 A0 U0 m, o+ Q$ Y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

9 b: y" R( x, L- @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- e% C4 B* ]; u& T
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!/ M0 V* J' H( F  H: n1 z8 g
这里导致导致Bus Fault 的 ...

0 k- E0 u% }6 U& u/ S二姨家,上面有些,21IC ST 论坛
肽宰1 回答时间:2015-7-5 10:30:07

% }. h& h' `/ W# D/ ?. `. Q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
: A$ h" Z9 X6 `) \9 o/ f- b% H二姨家,上面有些,21IC ST 论坛
+ ~. g: f  \$ c6 c8 R# x
能不能给个具体点的URL?谢谢!
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