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MM查找HardFault方法和步骤

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实际环境中,由于测试高压等产品常常无法连接调试器,故需要代码来定位目标语句地址,并通过一定手段保存:

在MM32F0130中,需先修改启动文件startup_mm32f013x.s:
HardFault_Handler\
            PROC               
            IMPORT  hard_fault_handler_c;函数声明
            MOVS r0, #4                   ;判断主栈指针还是进程栈指针
            MOV r1, LR
            TST r0, r1
            BEQ stacking_used_MSP        ;如果是主栈指针
            MRS R0, PSP              ;否则是进程栈指针,把进程栈指针地址付给 R0
            B get_LR_and_branch          ;跳转到 HardFault 中断程序
            stacking_used_MSP
            MRS R0, MSP                   ;把主栈指针地址赋给 R0
            get_LR_and_branch
            MOV R1, LR

            BL hard_fault_handler_c
            ENDP


该段代码会判断当前堆栈使用的是MSP或PSP,然后将堆栈参数传递给hard_fault_handler_c函数,该函数定义如下:

void hard_fault_handler_c(unsigned int * hardfault_args, unsigned lr_value)
{
    unsigned int stacked_r0; //压栈的 r0
    unsigned int stacked_r1; //压栈的 r1
    unsigned int stacked_r2; //压栈的 r2
    unsigned int stacked_r3; //压栈的 r3
    unsigned int stacked_r12; //压栈的 r12
    unsigned int stacked_lr; //压栈的 lr
    unsigned int stacked_pc; //压栈的 pc
    unsigned int stacked_psr; //压栈的 psr

    stacked_r0 = ((unsigned int) hardfault_args[0]);
    stacked_r1 = ((unsigned int) hardfault_args[1]);
    stacked_r2 = ((unsigned int) hardfault_args[2]);
    stacked_r3 = ((unsigned int) hardfault_args[3]);
    stacked_r12 = ((unsigned int)hardfault_args[4]);
    stacked_lr = ((unsigned int) hardfault_args[5]);
    stacked_pc = ((unsigned int) hardfault_args[6]);
    stacked_psr = ((unsigned int) hardfault_args[7]);

    while(1)
    {
        printf("[Hard fault handler]\r\n");
        printf("R0 = %x\r\n", stacked_r0);
        printf("R1 = %x\r\n", stacked_r1);
        printf("R2 = %x\r\n", stacked_r2);
        printf("R3 = %x\r\n", stacked_r3);
        printf("R12 = %x\r\n", stacked_r12);
        printf("Stacked LR = %x\r\n", stacked_lr);
        printf("Stacked PC = %x\r\n", stacked_pc);
        printf("Stacked PSR = %x\r\n", stacked_psr);
        printf("SCB_SHCSR=%x\r\n",SCB->SHCSR);
        printf("Current LR = %x\r\n", lr_value);
    }
}


处理器进入到HardFault,将R0~R3、R12、LR、PC信息通过串口打印,根据寄存器信息排查问题代码。



当处理器处理异常时,除非异常是一个末尾连锁异常或迟来的异常,否则,处理器把信息都压入到当前堆栈中入栈(stacking),8个数据字的结构被称为栈帧(stack frame),栈按照双字地址对齐方式。


入栈后,堆栈指针立刻指向栈帧的最低地址单元。栈包含返回地址,这是被中止的程序中下条指令的地址。这个值在异常返回时返还给 PC,使被中止的程序恢复执行。



如下图连接仿真器查看汇编的地址可以找到是程序问题,根据PC指针地址,在程序生成的.map中查找出问题函数。



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