CmbackTrace 移植手册与异常定位

移植过程

1、建议在项目中创建一个名为 SERVp_cmBackTrace 的组，用于组织和管理与cmBackTrace相关的所有文件。这有助于保持项目的结构清晰，便于管理和维护。将 对应文件夹的内容增加到项目工程中

2、添加文件至项目工程
将cmBackTrace相关文件夹的内容添加到项目工程中，并将其放置在 SERVp_cmBackTrace 组内。确保所有必要的源文件和头文件都已正确添加到项目中。

3、配置cmBackTrace

当前调试服务使用RTT打印，但在RTT缓冲区较小的情况下，可能会导致数据被覆盖或打印不完整。

为了解决这一问题，建议采用IAR的Semihosting方式来输出HardFault异常信息。

经过初步测试，使用Semihosting方式进行异常信息打印表现良好。鉴于异常信息打印的频率不高，且对实时性的要求不高，Semihosting是一个合理的选择。经过测试，该方案能够成功定位到引发异常的函数。

开启Semihosting

4、对 freeRTOS 继续修改
1、注释掉原有的HardFault处理函数
在FreeRTOS中，需要注释掉原有的HardFault_Handler处理函数，以便新的异常处理逻辑能够生效。

1、修改 task.ctask.c文件配置修改。
(1)在FreeRTOS/tasks.c文件中新增uxSizeOfStack字段。
(2)同时添加了vTaskStackAddr()、vTaskStackSize()和vTaskName()三个辅助函数，用于获取当前任务的堆栈地址、大小以及名称。

点击查看代码

 	/*------------------------------------------------------------------------*/
    /*< Support For CmBacktrace >*/
    #else
        UBaseType_t     uxSizeOfStack;          /*< Support For CmBacktrace >*/
/*------------------------------------------------------------------------*/

点击查看代码

/*-----------------------------------------------------------*/
/*< Support For CmBacktrace >*/
uint32_t * vTaskStackAddr()
{
    return pxCurrentTCB->pxStack;
}

uint32_t vTaskStackSize()
{
    #if ( portSTACK_GROWTH > 0 )
    
    return (pxNewTCB->pxEndOfStack - pxNewTCB->pxStack + 1);
    
    #else /* ( portSTACK_GROWTH > 0 )*/
    
    return pxCurrentTCB->uxSizeOfStack;
    
    #endif /* ( portSTACK_GROWTH > 0 )*/
}

char * vTaskName()
{
    return pxCurrentTCB->pcTaskName;
}
/*-----------------------------------------------------------*/

2、修改prvInitialiseNewTask函数
在static void prvInitialiseNewTask函数中，
新增初始化uxSizeOfStack字段的代码，确保每个新创建的任务都能正确记录其堆栈大小。

pxNewTCB->uxSizeOfStack = ulStackDepth; /< Support For CmBacktrace >/

3、修改 FreeRTOS.h 文件配置
最后，在FreeRTOS.h文件中的typedef struct xSTATIC_TCB定义里，根据堆栈增长方向的不同，有条件地添加uxSizeOfStack字段。

点击查看代码

#if(portSTACK_GROWTH <= 0)
    UBaseType_t     uxSizeOfStack;      /*< Support For CmBacktrace >*/
#endif /* ( portSTACK_GROWTH > 0 )*/


测试Cmbacktrace效果

测试环境设置

为了验证cmBacktrace的有效性，在一个特定的线程 BLLm_RTOS_legalSysThread 中调用了一个故意构造的 mcmcpy 异常错误函数。该函数将触发HardFault异常，以便测试cmBacktrace的异常定位能力。

配置调试环境：

进入仿真环境
打开调试器的 Terminal IO 窗口，以便查看异常信息的输出。

触发异常：

运行项目，使 BLLm_RTOS_legalSysThread 线程执行并调用 mcmcpy 异常错误函数。

观察异常信息：

在 Terminal IO 窗口中，可以看到HardFault异常发生时的详细信息。这些信息包括异常发生的上下文、堆栈跟踪等。

使用异常定位工具：

打开异常定位工具（如cmBacktrace提供的工具）。
输入从 Terminal IO 窗口中获取的异常信息。

验证定位结果：

通过异常定位工具，成功定位到了引发异常的具体位置。
此时，程序计数器（PC）的值为 0x0000a43c。
实际上，通过cmBacktrace工具，我们可以更精确地定位到异常信息的值为 0x00028040。

由此可见成功定位

测试结论

通过上述测试步骤，验证了cmBacktrace工具的有效性。
即使在PC指针值为 0x0000a43c 的情况下，cmBacktrace仍然能够成功定位到具体的异常位置 0x00028040。
这表明cmBacktrace工具在HardFault异常定位方面能够提高调试效率和准确性。