STM32 硬件错误HardFault_Handler的真凶

STM32出现HardFault_Handler故障的原因主要有两个方面:

1、内存溢出或者访问越界。
2、堆栈溢出。
最近遇到的问题是栈溢出,情况是这样的,举例说明:

static char data[10000];
void fun1(unsigned char *buf)
{
inti=0;
for(i=0; i<5000; i++)
{
data = https://www.it610.com/article/buf;
}
}

void fun2(void)
{
unsigned char buf[5000];
.........;
fun1(buf); //执行完毕此函数出现硬件错误HardFault_Handler
printf("data: %s\r\n",buf);
}

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

问题分析,通过断点代码跟踪,在进入fun1(buf); 函数时,发现SP指向了数组data所开辟的空间,同时PC、等寄存器值压入栈,在循环执行data =https://www.it610.com/article/buf; 的时候修改了压入栈的数据,导致在退出函数fun1(buf); 时PC指向了错误的位置。
问题:为什么SP会指向数组data所开辟的空间?原因是发生了栈溢出。
问题:那里导致了堆栈溢出呢? 下面我们看下面的网络资料,认识一下堆栈。

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int main()
{
while(1);
}
BUILD://Program Size: Code=340 RO-data=https://www.it610.com/article/252 RW-data=0ZI-data=1632
编译后,就会发现这么个程序已用了1600多的RAM,这1600多的RAM跑哪儿去了,分析map,你会发现是堆和栈占用的
在startup_stm32f10x_md.s文件中,它的前面几行就有以上定义,这下该明白了吧。
Stack_SizeEQU0x00000400
Heap_SizeEQU0x00000200

理解堆和栈的区别

(1)栈区(stack):由编译器自动分配和释放,存放函数的参数值、局部变量的值等,其操作方式类似
于数据结构中的栈。
(2)堆区(heap):一般由程序员分配和释放,若程序员不释放,程序结束时可能由操作系统回收。分配
方式类似于数据结构中的链表。
(3)全局区(静态区)(static):全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态
变量在一块区域,未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。程序结束后由系
统自动释放。
(4)文字常量区:常量字符串就是存放在这里的。
(5)程序代码区:存放函数体的二进制代码。

例如:
int a=0; //全局初始化区
char *p1; //全局未初始化区
main()
{
int b; //栈
char s[]="abc"; //栈
char *p3= "1234567"; //在文字常量区
static int c =0 ; //静态初始化区
p1= (char *)malloc(10); //堆区
strcpy(p1,"123456"); //"123456"放在常量区
}
所以堆和栈的区别:
stack的空间由操作系统自动分配/释放,heap上的空间手动分配/释放。
stack的空间有限,heap是很大的自由存储区。
程序在编译期和函数分配内存都是在栈上进行,且程序运行中函数调用时参数的传递也是在栈上进行。
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明白堆栈的分配原理后,我们也就明白了为什么说是栈溢出了,而没有说是堆栈溢出或者堆溢出,我们接下来再来分析什么导致了栈溢出,这会不难发现真凶是unsignedcharbuf[5000]; ,buf的开辟占用了很大的栈空间,超出了startup_stm32f10x_md.s文件中定义的空间大小,导致了栈的溢出。
问题总结:
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【STM32 硬件错误HardFault_Handler的真凶】*******************************************************************
1、函数内部变量占用空间较大时,定义为全局变量或者静态变量,减少堆栈的占用。
2、多使用指针解决数据的复制,同时减少内存的占用。

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