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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 / @) p2 r# B3 p$ y- O
: G/ N% `3 p7 V) l
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。) A% Y, E6 c6 _5 v4 p9 d. Y9 R/ ~
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
+ y! g8 ~2 x3 |: I1 J, U5 |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 `. c( O7 Z) S6 [( Z: w faultjpg.jpg 8 O' u9 K3 f" Y
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& Z4 ^2 t4 d

# L5 K) V0 K* A8 B. u! m" y" @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。
( @5 S7 U, c  z1 M faultjpg.jpg / j; O1 {+ Y# E' Y; g8 S
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,9 I! O" ^; W# J) s' b( m
faultjpg.jpg 6 M1 T" n( M$ |3 F2 _- O" P1 h# ~

' w4 U" j+ n6 P  t2 N% u* @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:
* A' Z( ?7 w; }3 s* v: U faultjpg.jpg - b4 H; ?8 Y4 E, [
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:# n$ G( Y, D% s8 @
- d& P+ p- O: c0 ~4 V8 x
faultjpg.jpg
7 z" W& q* l# f7 d' p1 g( t1 v* @* \* l5 J2 F
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,
3 K' j- y( v9 |9 P faultjpg.jpg $ P9 J1 [) k3 M4 H" s" ^& v7 Z
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。2 A( s$ \4 B3 G. H
faultjpg.jpg   A. X# p) x4 I
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
: G1 I$ k8 e- A faultjpg.jpg
: S; o, R7 i* t0 b" 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,
3 c! L9 l9 ~6 A9 H faultjpg.jpg 7 k  k* t" c3 s6 ?' e
5 W( ~# l) _; s' [  I) e/ v
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。/ J: G5 B% u, f; Z$ 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,# d, j# X$ c) W2 E
具体参考网页:Developing a Generic Hard Fault handler for ARM Cortex-M3/Cortex-M4% s+ s# z. [8 @; i/ J6 o* N
如果有问题可在社区QQ群(427779516)讨论
# Q- ~( j: _+ v% @上面用到的测试代码:
+ v* i: Z1 @, T+ T6 R- n 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
; J" I  W8 w+ y1 i记得在《cortex m3 权威指南》也有过这方面的介绍
# c  v# g1 h9 Z0 X* @
《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
8 M9 }; T0 X5 p+ I6 |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 ...

! B3 k. `% 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!) v9 N+ B1 i* a- 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。
% h: x+ p" I# {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。
$ D# b7 r! j: N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
; W8 [1 H+ P. \5 t
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 21:456 w9 C* z6 }5 E3 r, L) q
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!# v' P6 |) `- k1 d/ l
这里导致导致Bus Fault 的 ...

  g$ ]; ]( l$ D5 M+ r( J二姨家,上面有些,21IC ST 论坛
肽宰1 回答时间:2015-7-5 10:30:07
3 i- }' O4 C) V4 `# 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
2 U7 m) _# L7 r- J2 q$ L二姨家,上面有些,21IC ST 论坛

" N; b; ]! Y8 j2 ?" _- _能不能给个具体点的URL?谢谢!
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