Cortex-M 4 HardFault原因の検索方法

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Cortex-M 4 HardFault原因検索方法

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思想簡説

私のやり方

Step 1:

Step 2:

Step 3:

Step 4:

Step 5:

Step 5:

結果分析

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ここ数日、GithubでArminkという大神がCortex-MシリーズのHardFaultプロジェクトを追跡しているのを見た.

思想を簡単に述べる.

簡単に言えば、HardFaultが発生した後、HardFaultジャンプが中断する前にスタック情報を保存し、カーネルFaultレジスタの状態に基づいて現在どのFaultであるかを判断する.死亡前の現場を保存する.

私のやり方

Step 1:

起動ファイルstartup_stm32f407xx.sのHardFault割込み処理部分コードを修正し、私が指定した関数にジャンプしてスタック情報をグローバル変数に保存することで、デバッグを停止した後、Keilのwatch 1にグローバル変数の値を表示することができます.

コード修正は以下の

である.

HardFult_Handler	PROC
;						EXPORT		HardFault_Handler
						IMPORT		call_back_fault     ; C ， 
						MOV		R0,	LR
						MOV		R1,	SP
						LDR			R2,	=call_back_fault
						BLX			R2
						B				.
						ENDP

Step 2:

定義関数void call_back_fault(uint32_t fault_lr,uint32_t fault_sp);が完了する後に.hファイルで宣言します.

コードは次の

です.

uint32_t stack_add[20] = {0};
uint32_t stack_data[20] = {0};
void call_back_fault(uint32_t fault_lr,uint32_t fault_sp)
{
	uint8_t i = 0;
	uint32_t stack_pointer = fault_sp;
	for(i = 0;i<16;i++)
	{
		stack_add[i] = stack_pointer;
		stack_data[i] = *(uint32_t *)stack_pointer;
		stack_pointer += 4;
	}
}

Step 3:

Faultが現れる関数を作成します.ここではArmink大神が書いた除数が0にならない関数を直接採用しました.

コードは次の

です.

void fault_test(void)
{
	volatile int * SCB_CCR = (volatile int *)0xE000ED14;
	int x,y,z;
	*SCB_CCR |= (1<<4);
	x = 10;
	y = 0;
	z = x / y;
}

Step 4:

main関数で関数void fault_test(void);

を呼び出す
Step 5:

J-Link接続開発ボードを使用して、Keilの下でデバッグモードに入り、実行プログラムをクリックし、数秒待って、停止をクリックします.

KeilのPeripherals --> Core Peripherals --> Fault Reportsビューダイアログボックスの次の点を開きます:

1.Usage FaultsのDIVBYZEROがチェックされているのは、Faultが除数0によるものであることを示しています.2.HardFaultsの中のFORCEDがチェックされ、強制的なエラーでHardFualtと判定されたことを説明します.3.DebugFaultsのHALTEDがチェックされており、デバッグモードが停止していることを示しています.

KeilのView --> Watch Windows --> Watch 1を開き、2つのグローバル変数をウィンドウに追加し、2つのグローバル変数配列の値を表示します.

Step 5:

コマンドライン実行ウィンドウを開きます.

は、

というコマンドを実行します.

addr2line -e XXX.axf -a -f   addr1   addr 2   addr3   addr4  addr5   addr6

解釈コマンド

addr 2 lineは実行可能なコマンドであり、事前にインストールする必要があり、MinGWソフトウェアをインストールできる場合、そのインストールディレクトリの下にbinフォルダ内にこのコマンドがあり、このコマンドパスをシステム環境変数に追加すればよい.インストールが完了した後、コマンドライン実行addr2line --helpコマンドでインストールに成功したかどうかを確認することができる.

XXX.axfがこのコマンドを実行する場合、経路はKeil MDKエンジニアリングの生成ファイルの下にある必要があります.このフォーマットファイルはKeil MDKでコンパイルされたときに自動的に生成されます.

addr 1は現在のPC値であり、例えば、0 x 0800213;

addr 2は現在のLR−4のアドレスであり、フォーマットはaddr 1と同じである.

addr 3~addr 6は、Watch 1ウィンドウで観察されたグローバル変数stack_data[]における0 x 0800 xxxに関する値である.

の後に続くアドレス値は、複数であってもよい.

結果分析

以上の第5のステップのコマンドを実行した後、コマンドラインにaddr 1からaddr 6までのすべての対応するファイルの行番号と関数名が現れ、どの関数に除数0の操作があるかを見つけることができます.つまり、私たちが見つける理由の出所です.