stm32死机问题的处理

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stm32死机问题的处理

2024-07-14 18:16| 来源: 网络整理| 查看: 265

死机过程

基本概念: 连接寄存器LR:调动子程序时,自动存储下一次返回的地址,其实就是最近调用的那一次函数的地址。

死机的过程:

死机过程 这里我们最需要关注的是第一步入栈: 其中8个寄存器的顺序是 在这里插入图片描述

其中出现异常时LR里面的值是固定的 在这里插入图片描述 最后更新堆栈指针,我们根据最后使用的堆栈里面的内容,就可以知道出问题时的最后现场。

死机定位

思路简单来讲就是: 找到死机时候的lr寄存器,然后根据lr寄存器的值,找到此时压入的是psp堆栈,还是msp堆栈。然后根据堆栈里的内容(最后压入堆栈的8个寄存器的值)。其中压入到堆栈里面的return address这个值至关重要,这个是上一次,压入堆栈的最后一个函数,由此就可以定位出死机的位置。

使用keil环境直接debug定位

以实际的例子分析: 首先写一个能够使单片机死机的代码,debug跑起来:

故意使用空指针将程序跑死 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 debug的时候点开view,选择register, 在这里插入图片描述 根据LR的值判断,使用的是psp堆栈,然后打开memory windows,查看地址为0x20002FF0的内存数据,即为最后一次入栈的内容。右键选择,long显示

在这里插入图片描述

找到第六个0x08034a17这个地址,view,disassembly window这个窗口,查看反汇编文件,在反汇编窗口,右键,点击show disassembly at address ,输入地址,就可以找到对应汇编文件的位置,同时可以定位到c语言中对应的位置。 在这里插入图片描述 这样就可以定位到,死机之前的位置 2. 还有一种方式就是,通过看函数的调用关系,直接看到程序是死在那里的 点击 view call stack window ,直接可以看到,程序死机之前的函数调用关系 在这里插入图片描述 这样也可快速定位,原理其实是一样的,都是通过看堆栈数据,第一种方法只是自己手动的走了一遍这个流程而已。

完善的解决方案

因为在实际项目中死机问题很多都是难复现的,产品在使用过程中难以长期debug,导致以上的办法实际上不是很实用。因此,我们需要更加方便的解决办法。 思路:相当于给单片机做一个黑盒子,每当系统崩溃时。我们会记录,重要的寄存器以及堆栈信息,存在flash里面。这样一旦出现问题。我们只要重新debug一下,从flash里面将保存的信息读出来。这样难复现的死机问题,我们也是有办法锁定位置的。

修改.s文件 将原来的HardFault_Handler 内容换成以上新的内容,hard_fault_handler_c 是一个函数,死机时就会跳转到这个函数。 HardFault_Handler PROC IMPORT hard_fault_handler_c TST LR, #4 ITE EQ MRSEQ R0, MSP MRSNE R0, PSP B hard_fault_handler_c ENDP

选择一块区域作为死机时,信息存储的地方。

#define ADDR_FLASH_SECTOR_2 ((u32)0x08008000) //扇区2起始地址, 16 Kbytes #define SYS_CRASH_INFO_ADDR ADDR_FLASH_SECTOR_2 //记录系统死机时的重要信息

定义死机存储信息的结构体

typedef struct { unsigned int crash_time; unsigned int is_crash; /* register info*/ unsigned long stacked_r0; unsigned long stacked_r1; unsigned long stacked_r2; unsigned long stacked_r3; unsigned long stacked_r12; unsigned long stacked_lr; unsigned long stacked_pc; unsigned long stacked_psr; unsigned long SHCSR; unsigned long MFSR; unsigned long BFSR; unsigned long UFSR; unsigned long HFSR; unsigned long DFSR; unsigned long MMAR; unsigned long BFAR; } System_Crash_Info; void hard_fault_handler_c(unsigned int * hardfault_args) { static System_Crash_Info crash_info; memset(&crash_info, 0, sizeof(System_Crash_Info)); crash_info.is_crash = 1; crash_info.crash_time = (unsigned int)HAL_GetTick(); crash_info.stacked_r0 = ((unsigned long) hardfault_args[0]); crash_info.stacked_r1 = ((unsigned long) hardfault_args[1]); crash_info.stacked_r2 = ((unsigned long) hardfault_args[2]); crash_info.stacked_r3 = ((unsigned long) hardfault_args[3]); crash_info.stacked_r12 = ((unsigned long) hardfault_args[4]); crash_info.stacked_lr = ((unsigned long) hardfault_args[5]); crash_info.stacked_pc = ((unsigned long) hardfault_args[6]); crash_info.stacked_psr = ((unsigned long) hardfault_args[7]); crash_info.MFSR = (*((volatile unsigned char *)(0xE000ED28))); //存储器管理fault状态寄存器 crash_info.BFSR = (*((volatile unsigned char *)(0xE000ED29))); //总线fault状态寄存器 crash_info.UFSR = (*((volatile unsigned short int *)(0xE000ED2A)));//用法fault状态寄存器 crash_info.HFSR = (*((volatile unsigned long *)(0xE000ED2C))); //硬fault状态寄存器 crash_info.DFSR = (*((volatile unsigned long *)(0xE000ED30))); //调试fault状态寄存器 crash_info.MMAR = (*((volatile unsigned long *)(0xE000ED34))); //存储管理地址寄存器 crash_info.BFAR = (*((volatile unsigned long *)(0xE000ED38))); //总线fault地址寄存器 u8 ret = STMFLASH_EraseSector(STMFLASH_GetFlashSector(SYS_CRASH_INFO_ADDR)); u8 ret2 = STMFLASH_Write(SYS_CRASH_INFO_ADDR, (u32 *)(&crash_info), (3+sizeof(System_Crash_Info))/4); while (1); }

正常代码里加上

System_Crash_Info crash_info = {0}; crash_info = *(System_Crash_Info*)(SYS_CRASH_INFO_ADDR); if (crash_info.is_crash != 1) { STMFLASH_EraseSector(STMFLASH_GetFlashSector(SYS_CRASH_INFO_ADDR)); } else { CT_PRINTF("code has ever crash\n"); //这里查看之前死掉时的情况,或者是将crash_info 里的信息打印出来分析也可以 }

实际的例子: 在这里插入图片描述 这样代码重新debug,就可以看到之前死机的情况了。直接看lr寄存器的值,在反汇编的代码里查看一下,就知道代码最后死在哪里了。



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