Cortex-M3开发经验(二)：确定发生HardFault的地方
我们在调试时，最害怕就是出现HardFault错误了。因为我们不知道是从哪个地方跳到这里的？单步调试起来太过于麻烦，特别在代码量大的时候，更是费时间。
那么有没有一种方法，可以快速定位到发生HardFault错误的代码位置（函数）呢？
Cortex-M3中断/异常的响应过程
我们知道，HardFault实质上是一个中断，中断的过程如下图：
FUNC1->IRQ_Handler:发生中断Note right of IRQ_Handler:中断处理函数IRQ_Handler->FUNC1:中断返回
在这里我就有一个疑问了：既然FUNC1和IRQ_Handler之间不存在调用关系，那IRQ_Handler运行完之后怎么返回到FUNC1中去的呢？
中断/异常响应原理：当Cortex-M3响应一个中断时，会在它体内奔涌起三股暗流：
1.入栈：吧8个寄存器（R0～R3,R12,LR,PC,xPSR）的值压入栈中;
2.取向量：从向量表中找出对应的中断服务程序入口地址（函数指针的原理）;
3.更新PC指针，堆栈指针SP，连接寄存器LR的值。
摘自《ARM Cortex M3权威指南》
明白原理后，就好办了。那么我们在HardFault函数中打一個断点，在他刚进入中断时，内核寄存器的值，就是保存发生中断那一刻的值。我们就可以通过这些值，得到发送错误的位置。
下图是出现错误时状态：
我们关注SP寄存器的值：0x2000FFAC，我们再查看SP地址附近所对应的值。
| address | value |
|---|---|
| 0x2000FFAC | 0x2000FFD0 |
| 0x2000FFB0 | 0x0000000D |
| 0x2000FFB4 | 0x00000000 |
| 0x2000FFB8 | 0x00000000 |
| 0x2000FFBC | 0x0001F204 |
| 0x2000FFC0 | 0xA5A5A5A5 |
| 0x2000FFC4 | 0x0001F239 |
| 0x2000FFC8 | 0x0001F204 |
| 0x2000FFCC | 0x00000000 |
| 0x2000FFD0 | 0x8000000C |
我们需要的是PC和LR的值，因为这两个寄存器代表的是：PC代表当前执行位置，LR代表返回地址。
从栈空间我们可以得知：PC的值为0x0001F204, LR的值为0x1F239。
怎么找的？
很简单，我们知道进入中断处理函数后，内核依次将xPSR，PC，LR，R12，R3，R2，R1，R0的顺序入栈。（至于为什么是这个顺序，请看Cortex-M3权威指南）。然后我们需要知道栈的操作方式（满减，空减，满增，空增），而Cortex-M3属于满减栈，就是堆栈指针指向最后一个被压入堆栈的32位数值；PUSH压栈时，SP先自减4，再存入新值，POP出栈时相反，先从SP指针处读出上次被压入堆栈的值，SP再自增4。
所以我们要从0x2000FFD0开始看起，PC跟LR是第二跟第三入栈的。所以就是0x2000FFC8和0x2000FFC4对应的值。
发生HardFault时，PC正在执行0x1F204地址的指令，LR是准备返回的地址0x1F239。
怎么看这两个地址所在的函数？
有两个方法：
1.看编译器生成的map文件。
2.使用编译工具链的addr2line，如下：
arm-none-eabi-addr2line 1f204 -f -e xxxx.elf （烧录文件）>fp_test （函数名）>..../main.c:129 （对应文件及行号）arm-none-eabi-addr2line 1f239 -f -e xxxx.elf>test>..../main.c:142