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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
9 ]3 l3 Q1 E0 s- x" d4 d
0 s2 C/ Q+ V! V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。# w7 d' f! z( V; q) w6 K) p
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
! ~! J: G, o0 b6 N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。( E+ o5 \" t$ N) Z- U4 F& ^4 s
faultjpg.jpg
8 T( N2 i- Z3 R* C/ x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
, q5 k2 }' J6 G5 Q+ E  ^8 v2 @5 K* p) u. I
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。& s7 U0 ~; V' J' Y! i: u4 a0 M0 V
faultjpg.jpg 8 a) A( I2 t) W$ `3 x
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,
+ O$ S3 v% P2 h; _" Z4 D faultjpg.jpg , q7 e4 i  s! n
, j5 B& b% O& E' |
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:/ @" X% ]2 V7 ]) H  g
faultjpg.jpg + Q0 a1 }+ O% c8 D+ r" t
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:
) a8 p: ]: o! Z  O$ v% }: T, z
1 g8 [/ m* V; y  o( m3 T faultjpg.jpg 9 @$ D# Z5 l1 C  z( a
* e$ `# [$ N; ~; I- s5 T( V) H2 ~) l
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,' A' h* q' `4 c5 {* A' [+ `
faultjpg.jpg
3 J$ A( H9 I8 L; T7 x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。% n& b/ s# r: e. j
faultjpg.jpg
0 N7 X$ o3 W' J5 F, j0 j/ v3 d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% d; ^. [) G9 ]( T8 q  y, k
faultjpg.jpg
3 c) h! a6 Z' a: ?; ]' i. A. c% h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,
) o1 I1 Y4 p& Y faultjpg.jpg
+ S: _  u1 E9 c1 X9 @
7 X$ I: H; r8 A, p! s6 n1 j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。( Y$ T/ U; ?, u; ^6 ~5 k
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,
7 ~9 o3 t% M; N0 F7 ~, n/ V! b5 g具体参考网页:Developing a Generic Hard Fault handler for ARM Cortex-M3/Cortex-M4# n' _( R4 ^9 ^9 K$ w) F. {5 G5 X
如果有问题可在社区QQ群(427779516)讨论
1 D: k% S  q: n) o. ?上面用到的测试代码:
5 E$ W2 U% i! D# X 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 20:05; V2 P: l$ |% V4 x2 d8 z
记得在《cortex m3 权威指南》也有过这方面的介绍
+ [! [) h5 n2 m2 M* {
《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( o% L& c& Y$ R. Y% 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 ...

# g: q* O. `2 M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!
' |6 u- s$ q) g" T5 L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。
3 n7 \' C( K4 i* k. {$ V& `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。* C( i7 w8 s7 g6 y$ u: ^
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

4 k$ A* v$ g% u0 P7 _2 z) H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
" s( y$ U3 X& h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!- D5 p% @7 S& L$ L
这里导致导致Bus Fault 的 ...
* `  }; B5 k; k
二姨家,上面有些,21IC ST 论坛
肽宰1 回答时间:2015-7-5 10:30:07
, [$ v/ g4 K& R' S8 Y
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
" h2 m+ u& j# a0 B3 y- W+ l二姨家,上面有些,21IC ST 论坛

2 v- r4 l5 K6 U$ l7 N$ P  J能不能给个具体点的URL?谢谢!
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