arm cortex m4上的总线错误调试答案

【问题标题】：Bus error debugging on arm cortex m4arm cortex m4上的总线错误调试
【发布时间】：2016-10-16 03:32:33
【问题描述】：

我正在尝试调试 Arm cortex m4 芯片上的精确总线错误。该板是一个很小的 3.1，带有飞思卡尔 MK20DX256VLH7。该错误仅在我实际使用 uart 发送字符并导致强制硬故障时发生，因为我没有总线错误和内存错误处理程序。当使用 uart 每秒发送 30 个整数时，故障发生在 1 秒到 1 分钟之间的随机时间之后。此外，当我以二进制而不是 uartPutInt() 而是 uartPutBin() 函数打印值时，不会发生故障。

我“破解”了 teensy，所以我可以使用 SWD 调试。我使用 arm-none-eabi 工具链 gcc、gdb。

我尝试将堆栈大小加倍，但这无济于事。我尝试了不同的 itoa() 方法，没有帮助。

完整的代码可以在这里访问： https://github.com/paulusbrand/tricopter

问题出现在 uartPutInt() 函数中，它不是最漂亮的函数，但我尝试了不同的方法，这个最容易调试和理解。

原文：

void uartPutInt(int32_t data) {
    char buf[16] = {0};
    uint32_t tmpData;
    uint8_t neg = 0;
    int8_t tmp = 0;

    if(data<0) { // check negative
        tmpData = -data;
        neg=1;
    }
    else {
        tmpData = data;
    }

    while(tmpData) { // convert to chars
        uint8_t num = tmpData % 10;
        buf[tmp++]=num+48;
        tmpData/=10;
    }

    if(neg) { // add minus sign
        buf[tmp++] = 45;
    }

    while(tmp>=0) {
        uartPutChar(buf[tmp--]);
    }
}

新版本：

void uartPutInt(int32_t data) {
    char buf[16] = {0};
    uint32_t tmpData;
    uint8_t neg = 0;
    int8_t tmp = 0;

    if(data<0) { // check negative
        tmpData = -data;
        neg=1;
    }
    else {
        tmpData = data;
    }

    do { // convert te chars
        uint8_t num = tmpData % 10;
        buf[tmp++]=num+'0';
        tmpData/=10;
    } while(tmpData);

    if(neg) { // add minus sign
        buf[tmp++] = '-';
    }

    while(tmp>0) {
        uartPutChar(buf[--tmp]);
    }
}

当发生总线错误时，我检查 SCB 中的 CFSR 寄存器，发现精确的总线错误和 BFAR 有效。

BFAR 的值以及有问题的内存地址是 0x01007fd2。据我所知，这是在内存的代码区域中，但远远超出了代码的末尾。我不太确定如何处理这个号码。

发生错误时的程序计数器 PC 为 0x1033。在 uartPutInt() 函数中。下面拆解。

00000f6c <uartPutInt>:
 f6c:   b580        push    {r7, lr}
 f6e:   b088        sub sp, #32
 f70:   af00        add r7, sp, #0
 f72:   6078        str r0, [r7, #4]
 f74:   f107 0308   add.w   r3, r7, #8
 f78:   2200        movs    r2, #0
 f7a:   601a        str r2, [r3, #0]
 f7c:   3304        adds    r3, #4
 f7e:   2200        movs    r2, #0
 f80:   601a        str r2, [r3, #0]
 f82:   3304        adds    r3, #4
 f84:   2200        movs    r2, #0
 f86:   601a        str r2, [r3, #0]
 f88:   3304        adds    r3, #4
 f8a:   2200        movs    r2, #0
 f8c:   601a        str r2, [r3, #0]
 f8e:   3304        adds    r3, #4
 f90:   2300        movs    r3, #0
 f92:   76fb        strb    r3, [r7, #27]
 f94:   687b        ldr r3, [r7, #4]
 f96:   2b00        cmp r3, #0
 f98:   da05        bge.n   fa6 <uartPutInt+0x3a>
 f9a:   687b        ldr r3, [r7, #4]
 f9c:   425b        negs    r3, r3
 f9e:   61fb        str r3, [r7, #28]
 fa0:   2301        movs    r3, #1
 fa2:   76fb        strb    r3, [r7, #27]
 fa4:   e001        b.n faa <uartPutInt+0x3e>
 fa6:   687b        ldr r3, [r7, #4]
 fa8:   61fb        str r3, [r7, #28]
 faa:   e01f        b.n fec <uartPutInt+0x80>
 fac:   69f9        ldr r1, [r7, #28]
 fae:   4b23        ldr r3, [pc, #140]  ; (103c <uartPutInt+0xd0>)
 fb0:   fba3 2301   umull   r2, r3, r3, r1
 fb4:   08da        lsrs    r2, r3, #3
 fb6:   4613        mov r3, r2
 fb8:   009b        lsls    r3, r3, #2
 fba:   4413        add r3, r2
 fbc:   005b        lsls    r3, r3, #1
 fbe:   1aca        subs    r2, r1, r3
 fc0:   4613        mov r3, r2
 fc2:   767b        strb    r3, [r7, #25]
 fc4:   7eba        ldrb    r2, [r7, #26]
 fc6:   b2d3        uxtb    r3, r2
 fc8:   3301        adds    r3, #1
 fca:   b2db        uxtb    r3, r3
 fcc:   76bb        strb    r3, [r7, #26]
 fce:   b253        sxtb    r3, r2
 fd0:   7e7a        ldrb    r2, [r7, #25]
 fd2:   3230        adds    r2, #48 ; 0x30
 fd4:   b2d2        uxtb    r2, r2
 fd6:   f107 0120   add.w   r1, r7, #32
 fda:   440b        add r3, r1
 fdc:   f803 2c18   strb.w  r2, [r3, #-24]
 fe0:   69fb        ldr r3, [r7, #28]
 fe2:   4a16        ldr r2, [pc, #88]   ; (103c <uartPutInt+0xd0>)
 fe4:   fba2 2303   umull   r2, r3, r2, r3
 fe8:   08db        lsrs    r3, r3, #3
 fea:   61fb        str r3, [r7, #28]
 fec:   69fb        ldr r3, [r7, #28]
 fee:   2b00        cmp r3, #0
 ff0:   d1dc        bne.n   fac <uartPutInt+0x40>
 ff2:   7efb        ldrb    r3, [r7, #27]
 ff4:   2b00        cmp r3, #0
 ff6:   d00b        beq.n   1010 <uartPutInt+0xa4>
 ff8:   7eba        ldrb    r2, [r7, #26]
 ffa:   b2d3        uxtb    r3, r2
 ffc:   3301        adds    r3, #1
 ffe:   b2db        uxtb    r3, r3
1000:   76bb        strb    r3, [r7, #26]
1002:   b253        sxtb    r3, r2
1004:   f107 0220   add.w   r2, r7, #32
1008:   4413        add r3, r2
100a:   222d        movs    r2, #45 ; 0x2d
100c:   f803 2c18   strb.w  r2, [r3, #-24]
1010:   e00d        b.n 102e <uartPutInt+0xc2>
1012:   7eba        ldrb    r2, [r7, #26]
1014:   b2d3        uxtb    r3, r2
1016:   3b01        subs    r3, #1
1018:   b2db        uxtb    r3, r3
101a:   76bb        strb    r3, [r7, #26]
101c:   b253        sxtb    r3, r2
101e:   f107 0220   add.w   r2, r7, #32
1022:   4413        add r3, r2
1024:   f813 3c18   ldrb.w  r3, [r3, #-24]
1028:   4618        mov r0, r3
102a:   f7ff ff87   bl  f3c <uartPutChar>
102e:   f997 301a   ldrsb.w r3, [r7, #26]
1032:   2b00        cmp r3, #0
1034:   daed        bge.n   1012 <uartPutInt+0xa6>
1036:   3720        adds    r7, #32
1038:   46bd        mov sp, r7
103a:   bd80        pop {r7, pc}
103c:   cccccccd    stclgt  12, cr12, [ip], {205}   ; 0xcd

有人可以帮我解决这个问题吗？

谢谢！

【问题讨论】：

评论不用于扩展讨论；这个对话是moved to chat。

标签： c gcc embedded uart cortex-m

【解决方案1】：

tmp 未初始化：

void uartPutInt(int32_t data) {
    char buf[16] = {0};
    uint32_t tmpData;
    uint8_t neg = 0;
    int8_t tmp;  // not initialized

    if(data<0) { // check negative
        tmpData = -data;
        neg=1;
    }
    else {
        tmpData = data;
    }

    while(tmpData) { // convert to chars
        uint8_t num = tmpData % 10;

        // what's in tmp right now?!?!
        buf[tmp++]=num+48;
        tmpData/=10;
    }

    if(neg) { // add minus sign
        buf[tmp++] = 45;
    }

    while(tmp>=0) {
        uartPutChar(buf[tmp--]);
    }
}

【讨论】：