如何解决：插入所有硬件断点失败；你可能请求了太多的硬件断点/观察点

Question

我正在使用 STM32 Cube IDE，我经常收到一个错误对话框，上面写着：

failed to insert all hardware breakpoints; 
you may have requested too many hardware breakpoints/watchpoints

我知道我使用的 ARM Cortex M0+ 仅支持 4 个硬件断点，因此会出现错误，但这通常还不够。我该如何解决这个问题，并设置超过 4 个断点？

请注意，我之前使用过 STM8（使用 IAR EWB），这是一个更有限的 MCU，但我可以使用任意数量的断点。

Answer 1

除了硬件断点，软件断点也可以用来中断调试器。仅当代码放置在 RAM 中时，调试器才支持这一点。这通常根本不实用。

作为一种生活黑客，可以做的是制作包含硬件断点的breakpoint() 函数。现在无论在哪里调用这个函数，都会激活断点：

void __attribute__ ((noinline)) breakpoint()
{
    __asm("NOP");     // <---- set a hardware breakpoint here!
    // hello, please Step Out to go to caller location (ex: press Shift-F11)
}

void main()
{
    int x = 1;
breakpoint();             // break into the debugger
    printf("%d\n", x);
    x += 2;
breakpoint();             // break into the debugger, again
    printf("%d\n", x);
}

调试器现在将在breakpoint() 内停止。要查看断点的实际位置，必须先退出。

这种技术为单步等交互释放了硬件断点，并且可用的 4 个断点通常就足够了。

注意事项：

• breakpoint() 函数的替代方法是使用进入调试器的__asm("BKPT #0") 。不幸的是，没有办法跳过这条指令（在 STM32/GDB 上测试），所以它实际上就像一条 HALT 指令。它可用于在故障条件或未使用的中断中放置断点。
• breakpoint() 函数在省略 __asm("NOP"); 时似乎只工作一次
• 关于STM8，它特别有一个支持字节更新的闪存，所以它的行为方式与RAM非常相似。调试器可以根据需要插入软断点。
• 不过，STM8 只有 2 个断点寄存器，可能专门用于单步执行。
• 其他更强大的 ARM Cortex MCU 可以有 6 或 8 个硬件断点。
• GDB（和其他调试器）在处理断点的方式上可能会更聪明一些。例如，当您在一个函数中有多个断点时，通常不可能在到达某个断点之前 到达它上面的断点。在某些常见的调试场景中，这可能会大有帮助。

Answer 2

ARM 调试外设的硬件断点数量有限。

一些调试探针（例如 SEGGER J-Link）可以通过插入 bkpt 指令来设置“软件”断点并即时重新编程闪存。您可以使用 __BKPT() 内在函数设置自己的软件断点。

#ifdef DEBUG 
#define DEBUGBKPT()     __BKPT()
#else
#define DEBUGBKPT()
#endif

如果您使用 stlink-V2，您可以将其转换为 Segger，并通过使用此链接中的软件从无限断点和更快的调试中受益：https://www.segger.com/products/debug-probes/j-link/models/other-j-links/st-link-on-board/