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標題: STM32 硬件錯誤HardFault_Handler的真兇 [打印本頁]

作者: 51黑er 時間: 2015-11-9 14:54
標題: STM32 硬件錯誤HardFault_Handler的真兇
STM32出現HardFault_Handler故障的原因主要有兩個方面：

1、內存溢出或者訪問越界。
2、堆棧溢出。
最近遇到的問題是棧溢出，情況是這樣的，舉例說明：

static char data[10000];
void fun1(unsigned char *buf)
{
int  i=0;
for(i=0; i<5000; i++)
{
data = buf;
}
}

void fun2(void)
{
unsigned char buf[5000];
.........;
fun1(buf); //執(zhí)行完畢此函數出現硬件錯誤HardFault_Handler
printf("data: %s\r\n",buf);
}

int main()
{
.........();
.........();
.........();
fun2();
.........();
.........();
.........();
while();
}

問題分析，通過斷點代碼跟蹤，在進入fun1(buf);函數時，發(fā)現SP指向了數組data所開辟的空間，同時PC、等寄存器值壓入棧，在循環(huán)執(zhí)行data =buf;的時候修改了壓入棧的數據，導致在退出函數fun1(buf);時PC指向了錯誤的位置。
問題：為什么SP會指向數組data所開辟的空間？原因是發(fā)生了棧溢出。
問題：那里導致了堆棧溢出呢？下面我們看下面的網絡資料，認識一下堆棧。

**************************************************************************************************
int main()
{
while(1);
}
BUILD://Program Size: Code=340 RO-data=252 RW-data=0ZI-data=1632
編譯后，就會發(fā)現這么個程序已用了1600多的RAM，這1600多的RAM跑哪兒去了，分析map,你會發(fā)現是堆和棧占用的
在startup_stm32f10x_md.s文件中，它的前面幾行就有以上定義，這下該明白了吧。
Stack_Size    EQU 0x00000400
Heap_Size    EQU 0x00000200

理解堆和棧的區(qū)別

（1）棧區(qū)（stack）：由編譯器自動分配和釋放，存放函數的參數值、局部變量的值等，其操作方式類似
   于數據結構中的棧。
（2）堆區(qū)（heap）：一般由程序員分配和釋放，若程序員不釋放，程序結束時可能由操作系統(tǒng)回收。分配
   方式類似于數據結構中的鏈表。
（3）全局區(qū)（靜態(tài)區(qū)）（static）：全局變量和靜態(tài)變量的存儲是放在一塊的，初始化的全局變量和靜態(tài)
   變量在一塊區(qū)域，未初始化的全局變量和未初始化的靜態(tài)變量在相鄰的另一塊區(qū)域。程序結束后由系
   統(tǒng)自動釋放。
（4）文字常量區(qū)：常量字符串就是存放在這里的。
（5）程序代碼區(qū)：存放函數體的二進制代碼。

例如：
int a=0;                   //全局初始化區(qū)
char *p1;                //全局未初始化區(qū)
main()
{
   int b;                   //棧
   char s[]="abc";             //棧
   char *p3= "1234567";       //在文字常量區(qū)
   static int c =0 ;          //靜態(tài)初始化區(qū)
   p1= (char *)malloc(10);       //堆區(qū)
   strcpy（p1,"123456");       //"123456"放在常量區(qū)
}
所以堆和棧的區(qū)別：
stack的空間由操作系統(tǒng)自動分配/釋放，heap上的空間手動分配/釋放。
stack的空間有限，heap是很大的自由存儲區(qū)。
程序在編譯期和函數分配內存都是在棧上進行，且程序運行中函數調用時參數的傳遞也是在棧上進行。
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明白堆棧的分配原理后，我們也就明白了為什么說是棧溢出了，而沒有說是堆棧溢出或者堆溢出，我們接下來再來分析什么導致了棧溢出，這會不難發(fā)現真兇是unsignedcharbuf[5000];，buf的開辟占用了很大的棧空間，超出了startup_stm32f10x_md.s文件中定義的空間大小，導致了棧的溢出。
問題總結：
1、函數內部變量占用空間較大時，定義為全局變量或者靜態(tài)變量，減少堆棧的占用。
2、多使用指針解決數據的復制，同時減少內存的占用。

作者: LED靜 時間: 2018-9-8 13:29
贊，懂了，我也遇到了這種情況，

作者: 陳加勇 時間: 2020-11-2 19:04
我的也是把局部變量改為全局變量就OK啦。真是一個容易忽略的問題。

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