(GCC)STM32进阶详解之栈回溯

只看该作者 · 2023-1-15 19:23

听起来这一切都很简单是不是？但是想写好一个开源库却比想象中难。

只看该作者 · 2023-1-15 19:24

代码分析

就以上文中demo里不使用OS的情况为例，分析整个代码流程。

首先看main函数，和CmBacktrace相关的初始化就一个函数：

只看该作者 · 2023-1-15 19:24

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而这个函数里面很简单，仅仅是赋值了一些变量：

只看该作者 · 2023-1-15 19:27

这些变量定义如下：

只看该作者 · 2023-1-15 19:28

这里你需要知道一些MDK的知识。在MDK中，使用 AREA 关键字创建的数据段，通常在段名后加$$Base表示起始地址，加$$Limit表示结束地址，比如这里的STACK：

只看该作者 · 2023-1-15 19:29

以及：

只看该作者 · 2023-1-15 19:29

所以这里的这些宏定义起始就是为了取得其中两个段：

只看该作者 · 2023-1-15 19:30

只看该作者 · 2023-1-15 19:31

由最开始的解析我们知道，这里查找函数调用的思路就是从栈区找到属于代码段范围的地址。这也就是为什么我们一开始要知道栈区范围和代码段范围。初始化就这么简单就完成了，主要工作都在错误中断中：

只看该作者 · 2023-1-15 19:31

只看该作者 · 2023-1-15 19:32

这里就是我上一章讲到的函数调用规则，当汇编调用C函数时，需要遵守这个规则。

只看该作者 · 2023-1-15 19:32

现在进入到关键函数cm_backtrace_fault里：

只看该作者 · 2023-1-15 19:33

上述代码都是一些简单的判断与打印，不再详细展开，看一下下面的打印栈区：

只看该作者 · 2023-1-15 19:34

这里如果有堆栈溢出，且上层函数栈顶已经超过栈区最大地址，那什么也不会打印，具体打印数据逻辑如下：

只看该作者 · 2023-1-15 19:34

这里的相关打印，我再贴一下：

只看该作者 · 2023-1-15 19:35

这和前文中原理分析相关内容，可以一一对应着去看。下面则是打印的硬件压栈的那些寄存器数据：

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实际串口打印如下：

只看该作者 · 2023-1-15 19:36

接下去就是我说的，通过查找寄存器对应的每个位，来判断当前故障的类型：

只看该作者 · 2023-1-15 19:36

具体不再分析，想要知道细节的可以查看《Cortex-M3权威指南》表D.17之后的几个表。