在shell中执行完程序命令后出现hard fault

发布于 2022-02-22 19:32:02 浏览：1613 订阅该版

在shell中执行完一套基于AT指令封装的MQTT消息发布程序后，程序运行结果是正常的，但是会出现hard fault，请大家给点分析意见，谢谢！
```
[D/AT] send: 0000-0020: 41 54 2B 51 4D 54 53 55  42 3D 30 2C 30 2C 22 64  65 76 31 22 2C 30                                   AT+QMTSUB=0,0,"dev1",0
[D/AT] recvline: 0000-0020: 0D 0A                                                                                                 ..
[D/AT] recvline: 0000-0020: 4F 4B 0D 0A                                                                                           OK..
[D/AT] recvline: 0000-0020: 0D 0A                                                                                                 ..
[D/AT] recvline: 0000-0020: 2B 51 4D 54 53 55 42 3A  20 30 2C 30 2C 30 2C 30  0D 0A                                               +QMTSUB: 0,0,0,0..
[D/AT] send: 0000-0020: 41 54 2B 51 4D 54 50 55  42 45 58 3D 30 2C 30 2C  30 2C 30 2C 22 74 65 73  74 22 2C 35 31 31          AT+QMTPUBEX=0,0,0,0,"test",511
[D/AT] recvline: 0000-0020: 0D 0A                                                                                                 ..
[D/AT] recvline: 0000-0020: 3E                                                                                                    >
[D/AT] send: 0000-0020: 31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31    11111111111111111111111111111111
[D/AT] send: 0020-0040: 31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31    11111111111111111111111111111111
[D/AT] send: 0040-0060: 31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31    11111111111111111111111111111111
[D/AT] send: 0060-0080: 31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31    11111111111111111111111111111111
[D/AT] send: 0080-00A0: 31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31    11111111111111111111111111111111
[D/AT] send: 00A0-00C0: 31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31    11111111111111111111111111111111
[D/AT] send: 00C0-00E0: 31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31    11111111111111111111111111111111
[D/AT] send: 00E0-0100: 31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31    11111111111111111111111111111111
[D/AT] send: 0100-0120: 31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31    11111111111111111111111111111111
[D/AT] send: 0120-0140: 31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31    11111111111111111111111111111111
[D/AT] send: 0140-0160: 31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31    11111111111111111111111111111111
[D/AT] send: 0160-0180: 31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31    11111111111111111111111111111111
[D/AT] send: 0180-01A0: 31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31    11111111111111111111111111111111
[D/AT] send: 01A0-01C0: 31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31    11111111111111111111111111111111
[D/AT] send: 01C0-01E0: 31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31    11111111111111111111111111111111
[D/AT] send: 01E0-0200: 31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31 31  31 31 31 31 31 31 31       1111111111111111111111111111111
psr: 0x40000000
r00: 0x000001ff
r01: 0x200007cc
r02: 0x200007b8
r03: 0xffffffff
r04: 0x0000000b
r05: 0x200048ac
r06: 0x00006271
r07: 0x20006188
r08: 0x00000001
r09: 0x0000000b
r10: 0xdeadbeef
r11: 0xdeadbeef
r12: 0x0000d3e7
 lr: 0x00000d87
 pc: 0x00010000
hard fault on thread: tshell

thread   pri  status      sp     stack size max used left tick  error
-------- ---  ------- ---------- ----------  ------  ---------- ---
ec20_lin  30  suspend 0x00000094 0x00000400    33%   0x0000000c 000
eth       10  suspend 0x00000070 0x00000200    21%   0x00000001 000
wdt       10  suspend 0x00000070 0x00000200    21%   0x00000001 000
pin       10  suspend 0x00000070 0x00000100    43%   0x00000004 000
at_clnt    9  suspend 0x000000b8 0x00000600    20%   0x00000002 000
tshell    20  ready   0x00000180 0x00001800    09%   0x00000004 000
sys_work  23  suspend 0x0000005c 0x00000800    29%   0x00000002 000
phy       30  suspend 0x00000078 0x00000400    11%   0x00000002 000
tcpip     10  suspend 0x000000c8 0x00000800    17%   0x00000013 000
etx       12  suspend 0x00000094 0x00000400    14%   0x00000010 000
erx       12  suspend 0x00000094 0x00000400    14%   0x00000010 000
tidle     31  ready   0x00000040 0x00000100    34%   0x0000001d 000
timer      4  suspend 0x00000058 0x00000200    21%   0x00000009 000
usage fault:
SCB_CFSR_UFSR:0x02 INVSTATE 
```

kevinzu 2022-02-23

人认为我，我为人人

前些日也遇到这样的问题：
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220223/15b65e42002c835a98e9e83db3c1a868.png.webp)

别人总结的进入hardfault的过程：
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220223/fa6520dbf89c5c1942875f718f32623b.png.webp)

我的某次输出：
```
psr: 0x000b0000

r00: 0x00000001

r01: 0x00000000

r02: 0x00000010

r03: 0x00000001

r04: 0x00000000

r05: 0x00000000

r06: 0x00000000

r07: 0x00000000

r08: 0xdeadbeef

r09: 0xdeadbeef

r10: 0xdeadbeef

r11: 0xdeadbeef

r12: 0xffffffff

lr: 0x08003185

pc: 0x00000000

hard fault on thread: main

thread   pri  status      sp     stack size max used left tick  error

-------- ---  ------- ---------- ----------  ------  ---------- ---

at_clnt    9  suspend 0x00000100 0x00000800    14%   0x00000005 000

tshell    20  suspend 0x000000cc 0x00001000    05%   0x00000009 000

tidle0    31  ready   0x00000074 0x00000400    11%   0x0000001b 000

main      10  running 0x000003a8 0x00000800    75%   0x00000003 000

FPU active!

usage fault:

SCB_CFSR_UFSR:0x02 INVSTATE 
```

上述寄存器信息中，lr寄存器中的值为0x08003185 ，此值为进入fault异常中断之前的lr的值。

我们知道lr为连接寄存器里面保存的是调用子程序之前的PC的值。 因为 内部 使用了指令流水线，读 PC 时返回的值是当前指令的地址+4 ，所以进入异常之前自动加载到lr的值也为调用子程序前的指令地址+4。由于PC的最低位保存ARM/Thumb 运行状态，Cortex-M3只能运行在Thumb 状态，即LSB = 1。所以我们想要找到出错误程序的指令位置， 只需要对打印出来的lr的值减去5即可。

0x08003185 减去5后为0x08003180 说明我们程序出错位置在PC = 0x08003180 附近。

在Disassembly窗口下，我们找到0x08003180 指令位置:（当时我用的gcc，所以用的gcc工具链的反汇编工具生成下面内容，如果你用keil，更简单）

![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220223/16100472dcec0164903d178a16204639.png.webp)

再看打印结果：
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220223/69ee86d9b49781c6276942294739524d.png.webp)

还有代码位置：

![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220223/374f0d875ab3e231b3e90478054918ef.png)

结合前面0x08003180的反汇编，问题应该处在这个附近。

如果你用keil，打开反汇编的窗口，一切会更简单，思路相同。