(GCC)STM32进阶详解之栈回溯

只看该作者 · 2023-1-15 17:36

可以看到，根据上文的分析，LR和R4已经被压栈，此时栈顶已经变成了0x20000558，我们继续向下推进，这次把断点打在fault_test_by_div0函数一开始的位置：

只看该作者 · 2023-1-15 17:39

只看该作者 · 2023-1-15 17:40

继续把断点打在出错的那一行函数，继续运行分析：

只看该作者 · 2023-1-15 17:40

对比上面两张图可以看到，栈内数据和我们分析的一模一样，现在我们即将运行错误代码，我们知道，Cortex-M系列的MCU出现错误会跳往编号为3的中断：

只看该作者 · 2023-1-15 17:43

只看该作者 · 2023-1-15 17:44

这里我们找到中断表，最后可以查到跳转到了HardFault_Handler函数，我们把下个断点打在这里：

只看该作者 · 2023-1-15 17:44

只看该作者 · 2023-1-15 17:45

可以看到，出现错误后和我们预期一样，注意两个地方：

只看该作者 · 2023-1-15 19:04

1.进入中断后，LR的值会被自动更新为特殊的EXC_RETURN，这个值的含义如下：

只看该作者 · 2023-1-15 19:08

也就是它告诉了我们，这个中断执行完后，我们返回时该使用何种模式，和使用哪个堆栈指针。

只看该作者 · 2023-1-15 19:09

2.正因为LR因为上述原因被占用了，导致我们没有办法再直接通过LR返回到中断被调用前的位置，所以进入中断后，一部分寄存器是硬件自动入栈的：

只看该作者 · 2023-1-15 19:10

只看该作者 · 2023-1-15 19:11

由进入HardFault_Handler后的现场图也可以看到，压栈的内容与寄存器是一一对应的。也就是说硬件替我们保存了一部分现场，你可能会问了，为何还有一部分寄存器没有被保存，万一在进入中断前我使用过它们比如R5，中断中被破坏了，代码从中断中出来后，再回去执行不是一样会出错吗？这在上一章有讲过，函数调用原则里有分哪些寄存器是需要调用者保护，哪些寄存器是需要被调用者保护的，这里除了硬件压栈的那部分，剩余的都应该由被调用者保护。

只看该作者 · 2023-1-15 19:13

这样是不是一切都明了了？思考这样一个问题：

如果此时让你在HardFault_Handler中写一个函数，用它去寻找是由哪条指令执行后，导致进入了HardFault_Handler，而那个指令所在的函数又是被哪里所调用，你会写吗？

只看该作者 · 2023-1-15 19:15

一切一切的关键又回到了那三个地址：

只看该作者 · 2023-1-15 19:16

只看该作者 · 2023-1-15 19:17

对，就是如何从栈中找到这三个地址！

至于为什么可以打印出错误类型是除0，那很简单，即使你没有移植任何代码，在keil中HardFault_Handler打上断点，进入后，查看：

只看该作者 · 2023-1-15 19:18

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只看该作者 · 2023-1-15 19:22

简单来说就是Cortex-M内核提供了一些寄存器，它们保存出错时，错误的大概类型。只需在进入错误中断后查询相关寄存器即可。