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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
, q- ^- |* W, g. k/ N7 f3 D/ W3 u, [/ W
  g6 S$ x2 x+ 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。
1 m$ x& w# e+ G9 D, B" \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
5 b; _) c. n% P5 e% 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。# f/ j! S7 O# P8 X8 c$ ?4 ~
faultjpg.jpg ) |  ~5 j5 X/ k  R! 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
; q) n0 S7 w, }1 f3 ?
, t& A' X/ {, j1 M' G% j9 H, yM3/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。
6 J: q8 U  D+ |) n, i. G/ f5 X6 _ faultjpg.jpg
( G" u' z! ]4 F: V/ L. P: j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) y0 X1 u1 A! L
faultjpg.jpg
/ W4 Q. `. @5 @4 v  ^9 u" S- L. _. e7 g$ Q0 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:2 E. U8 a8 E. a
faultjpg.jpg ; d8 T! a+ b; F' L+ g' {8 D, K- 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:
% u& ?2 y* a8 Y' x4 f" }7 o: D' P' }3 u2 U& S( N
faultjpg.jpg , f+ |. y. G/ h" W" i( v# }" X) A
2 a6 }  C+ Q9 g3 j
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,; [9 \- m2 `+ S3 h! ?4 P4 b
faultjpg.jpg - _6 V5 `! l4 Z$ r7 q# u5 _1 `
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。
/ H, m) [7 i  X- `3 a3 C+ P$ p faultjpg.jpg ; t) t- A8 M" j1 l' d& \. j) G! [, \
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& a# E* |' t! ?  T. `/ H, A
faultjpg.jpg 0 n3 {- q! A5 M6 b) |9 V0 _
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,; Y: [0 K2 H5 ~  M! c6 r
faultjpg.jpg * [0 X- j$ ]* D5 r
. Y9 b. A/ ~  I5 e
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。. j7 `. M/ N( X! A$ a/ N7 f( u" D
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,& S- k; |6 U( |9 B! u3 A
具体参考网页:Developing a Generic Hard Fault handler for ARM Cortex-M3/Cortex-M4
% l4 D- h6 c7 n  Z* w2 G! {2 o如果有问题可在社区QQ群(427779516)讨论
  U! R; Y9 t- }4 Z上面用到的测试代码:& X) G4 G# @4 r% q+ Q
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 20:052 Y& u& `3 |0 D" U
记得在《cortex m3 权威指南》也有过这方面的介绍

5 f- h9 Z7 l/ N3 c# n9 w) T《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
1 T! d8 R* S5 X, }# mST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 ...

- T, W: T* j8 ?$ v; k! W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!! g4 p, S* P: f' K& o
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。
& O) \) N5 L) m7 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。8 u. e$ x/ ]# d4 ]5 `" p5 z
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
! ]3 G% o  b7 C8 V6 M
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
, }7 m! e( M; r7 B; ]& e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!
2 a8 z, a" K# a( Z这里导致导致Bus Fault 的 ...
  n5 e, q. [8 T; p$ y
二姨家,上面有些,21IC ST 论坛
肽宰1 回答时间:2015-7-5 10:30:07

6 _  H1 u3 D  C) o/ d" m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/ ~: c6 x$ c- }: _7 D
二姨家,上面有些,21IC ST 论坛

1 H8 Z, p4 f# e4 V$ r0 g( E1 t, d能不能给个具体点的URL?谢谢!
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