标签：HardFault MSP Handler mode 寄存器 堆栈 PSP 异常 指针
Cortex-M3 双堆栈指针（MSP&PSP）
- Cortex-M3内核中有两个堆栈指针（MSP & PSP），但任何时刻只能使用到其中一个。
- 复位后处于线程模式特权级，默认使用MSP。
- 通过SP访问到的是正在使用的那个指针，可以通过MSR/MRS指令访问指定的堆栈指针。
- 通过设置CONTROL寄存器的bit[1]选择使用哪个堆栈指针。CONTROL[1]=0选择主堆栈指针；CONTROL[1]=1选择进程堆栈指针。
- Handler模式下，只允许使用主堆栈指针MSP。
双堆栈指针在OS中的应用
典型的OS环境中，MSP和PSP的用法如下：
MSP用于OS内核和异常处理。
PSP用于应用任务。
M3有两种mode：分别是handler mode和thread mode。有两种权限，分别是特权级和用户级。
那么经过组合后理论上有四种状态。
| 状态 | 使用条件 |
|---|---|
| 特权级 handler mode | 异常/中断 |
| 用户级 handler mode | 无 |
| 特权级 thread mode | 应用 |
| 用户级 thread mode | 应用 |
特权级下用MSP，用户级用PSP。
特权级下权限很大，用户级下会有限制。
裸机下，一般不需要区分。MSP就足够用了，因为单线程的程序没必要用2个堆栈，但值得注意的一点就是，单片机进入中断时必定是用MSP，即使你当前使用的是PSP，在进入中断时单片机也会调整过来使用MSP，中断返回时再恢复，
应用在操作系统中，MSP给内核，PSP给用户。
双堆栈指针的初始化
系统复位时从0x00000000处读出MSP的初始值。
在OS初始化时，对PSP进行初始化。
PSP指针在不同任务间切换
用任务A的SP执行入栈操作，并保存任务A的SP。
设置PSP指向任务B的栈空间，用任务B的SP执行出栈，随后开始执行任务B。
HardFault_Handler异常
STM32出现硬件错误可能有以下原因：
(1)数组越界操作；
(2)内存溢出，访问越界；
(3)堆栈溢出，程序跑飞；
(4)中断处理错误；
1、异常发生时，内核将R0~R3、R12、Return address、PSR、LR寄存器依次入栈，其中Return address即为发生异常前PC将要执行的下一条指令地址，因此在堆栈中反数第三个字即为出错位置。发生异常之后可首先查看LR寄存器中的值，确定当前使用堆栈为MSP或PSP，然后找到相应堆栈的指针，并在内存中查看相应堆栈里的内容。
2、默认的HardFault_Handler处理方法是B .将它改成BX LR直接返回的形式。然后在这条语句打个断点，一旦在断点中停下来，说明出错了，然后再返回，就可以返回到出错的位置的下一条语句那儿。
这个有时候可能需要在反汇编模式下调试，因为可以是程序跑飞一会儿才出现HardFault_Handler。
3、还是将中断函数修改，打印中断时的一些信息：
HardFault_Hander()定义如下：
void HardFault_Handler(void)
{
uint32_t r_sp ;
r_sp = __get_PSP(); //获取SP的值
PERROR(ERROR,Memory Access Error!);
Panic(r_sp);
while (1);
}
发生异常之后可首先查看LR寄存器中的值，确定当前使用堆栈为MSP或PSP，然后找到相应堆栈的指针，并在内存中查看相应堆栈里的内容。
如果LR寄存器中的值是0xFFFFFFF9
应该去看MSP的地址，找到该地址的地址然后如下图所示打开内存，输入上面找到的寄存器地址，右键选择以long型查看地址如下所示：
然后查看这个地址向下数六个long地址，为什么是6个long地址呢，因为由于异常发生时，内核将R0~R3、R12、Returnaddress、PSR、LR寄存器依次入栈，其中Return address即为发生异常前PC将要执行的下一条指令地址；大概是0x08xxxxxx这样开始的即为出错的代码位置，然后可以反汇编查看，如下图所示：
如果LR寄存器中的值是0xFFFFFFFD
[1] 在复杂的情况下，即使定位了异常发生位置也很难容易的改正错误，要学会使用Watch窗口对发生错误的指针变量进行跟踪；
[2]在问题不明晰的情况下，尝试分析反汇编代码，就自己遇到的，部分情况下的异常发生在BL等跳转指令处，BL跳转到了不合法的内存地址产生异常
如果还找不到问题，注释部分函数，一个函数一个函数排查了，看看是哪个函数导致的，然后在锁定问题原因。
实际操作
标签：HardFault,MSP,Handler,mode,寄存器,堆栈,PSP,异常,指针 来源： https://blog.csdn.net/m0_37187962/article/details/123021033
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