xPortPendSVHandler 中 FreeRTOS 中的硬故障

Question

我在 ATSAME54 (ARM Cortex-M4) 上运行的 FreeRTOS 应用程序出现硬故障。

我只使用静态分配的内存。当我以非常高的速率向其发送 CAN 消息时，会发生硬故障。我需要运行它几秒钟到一分钟。

硬故障类型是精确的 BusFault 错误（

CFSR.PRECISERR

和

CFSR.BFARVALID

位设置），

BFAR

为

5a5a5a5a

。

我使用来自 https://www.freertos.org/Debugging-Hard-Faults-On-Cortex-M-Microcontrollers.html.

的代码解码了堆栈帧。

这给出：

r0  = 200030e8   <= part of a task stack
r1  = 200030a4
r2  = 5a5a5a5a   <= same as BFAR
r3  = 20003934
r12 = 2000317c   <= pxCurrentTCB
lr  = a5a5a5a5   <= ????? could this be the reason?
pc  = 00000955   <= in the middle of xPortPendSVHandler
psr = 00000960

随着内存任务堆栈

r0

指向，FreeRTOS内存启动。作为我的测试之一，我在两者之间放置了一个内存屏障，但这保持不变，因此如果堆栈损坏，则不是因为从 FreeRTOS 内存写入任务堆栈而导致的。

5a5a5a5a

值恰好是FreeRTOS添加到其结构中的完整性检查值。

a5a5a5a5

是堆栈内存的正常填充值。

我还可以尝试什么来找出导致此问题的原因？

Answer 1

最终没找到问题所在。我完全删除了 FreeRTOS，并用一些裸机代码替换了它。这工作完美无缺。然而，这并不是一个令人满意的解决方案，也不是 FreeRTOS.f 出现问题时的通用解决方案。

在我的研究过程中，我发现ARM程序代码应该是字对齐或半字对齐（16位或32位宽指令），因此

0x955

对于程序计数器来说是一个奇怪的值。它也非常接近 PSR 的值，所以这让我想知道堆栈解码是否正确发生，以及硬故障时的 PC 是否实际上没有指向其他地方。

Answer 2

xPortPendSVHandler

 是 

FreeRTOS

 的上下文切换器。如果总线故障发生在那里，除了损坏的堆栈帧之外，由于 SRAM 中的任务控制块损坏，您可能还会有一个损坏的进程堆栈指针。您可能需要使用静态分析器来检查代码中是否存在常见错误，例如 NULL 指针取消引用、数组索引越界等。此外，它仅在高速发送消息时发生，这一事实使其看起来像是与赛车相关的问题。

Answer 3

有一个类似的问题，在我的例子中，将任务堆栈大小从 128 个字扩大到更大的值解决了我的问题

Answer 4

我也遇到了同样的问题，事实上，它与堆栈溢出有关。

在我的例子中，我使用特定 GPIO 引脚中的上升沿/下降沿中断来解码温度传感器 (DHT22)。我将边缘之间的间隔存储在缓冲区数组中，并在每个中断事件中递增它。

事实是，由于一些电气间歇性，我的缓冲区变得异常高，并且堆栈边界被侵犯。 就我而言，我通过限制缓冲区大小的单个条件解决了这个问题，即，我为其设置了“增长限制”！