在进入异常服务程序后LR被自动更新为EXC_RETURN

坚持再坚持

在STM32F407的FreeRTOS中，程序运行几天后会进入硬件异常中断，所以在进入“HardFault_Handler”中断时打印 MSP 或 PSP 堆栈中的LR 和PC。
在进入硬件异常中断后，无法获取正确的LR值（LR被更新为EXC_RETURN），进而无法判断是 MSP 还是 PSP！！
这句话怎么理解：“在进入异常服务程序后， LR的值被自动更新为特殊的EXC_RETURN”？
1）假如在RTOS的某一个任务中触发硬件异常中断，则R0-R3、LR、PC等被写入 PSP；
2）进入HardFault_Handler()硬件异常中断函数，LR的值被自动更新为特殊的EXC_RETURN，这里的LR值应该怎么获取？？
3）更新后的LR没有执行写入 MSP 的操作，那么代码中的    stack_ptr = (uint32_t *)__get_MSP();                /* 使用主堆栈指针 */
                                                                                     LR = stack_ptr[5];                                          /* 获取EXC_RETURN的值 */
                                                                                      这样写不多吧？

eric2013

不建议在硬件异常中断里面定义局部变量，导致还得手动计算下进入异常前，栈空间位置。

然后这计算，可以直接使用MDK的方案就行，可以硬件异常里面什么都不写


apnt209.pdf (1.13MB)

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eric2013 发表于 2025-2-19 05:58
不建议在硬件异常中断里面定义局部变量，导致还得手动计算下进入异常前，栈空间位置。

然后这计算，可以 ...

谢谢解答！后续再了解您建议的内容，因为目前这种方式简单易易懂。


int main(void)
{
        a = 调用函数A();                                                        /* 此时 LR 保存的是 函数A返回的地址 */

         volatile uint32_t *pInvalid = (uint32_t*)0xDEADBEEF;  /* 设置一个无效的内存地址 */

         volatile uint32_t value = *pInvalid;                             /* 尝试访问无效地址，将触发硬件异常 */

         /* 此时，进入硬件异常中断，将 LR 的值入栈，但是 LR 的值没有更新，还是函数A的返回地址，则是将函数A的返回地址入栈了 */
         请问，这是什么原因？


}

eric2013

坚持再坚持 发表于 2025-2-19 11:03
谢谢解答！后续再了解您建议的内容，因为目前这种方式简单易易懂。

这里你应该用PC才合理，用于指示退出硬件异常下一条要执行的指令

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之前发帖的疑问点是没有考虑到：在进入硬件异常中断时，如果在中断函数里面定义了局部变量，则会更新 MSP 的指针，因为局部存储在栈里面。
针对2楼管理员建议的方法，我做了注释说明：(在打印出 PC 和 LR 的值后，可以利用 addr2line.exe 定位具体的代码位置，管理员介绍过：addr2line.exe的使用方法)
__asm void HardFault_Handler(void)      /* __asm放在函数返回类型之前，说明函数体内部是汇编代码，asm是assembly的简写 */
{
    TST    LR, #4                                  /* 这条指令用于测试 LR 寄存器中的第三位(即值4对应的位)，通过按位与操作来确定这一位置的值 */
    ITE    EQ                                        /* ITE是 If-The-Else指令。EQ 表示如果上一个指令的结果是零（也就是 TST LR #4 的结果为零，即 LR 的第2位为0），那么执行MRSEQ */
    MRSEQ  R0, MSP                            /* 如果 LR 的第2位为0（即 EQ 条件成立），表示使用的是 MSP，则将 MSP 的值加载到 R0 */
    MRSNE  R0, PSP                             /* 如果 LR 的第2位为1（即 EQ 条件不成立），表示使用的是 PSP，则将PSP的值加载到R0 */
    MOV    R1, LR                                /* 将 LR 寄存器的值复制到 R1 寄存器 */
    B      __cpp(HardFault_Handler_C)   /* B是Branch指令，表示调转到指定的地址；__cpp()是Keil编译器的语法，表示调转到C语言函数。调转时将将 R0 和 R1 的值作为参数传递给HardFault_Handler_C */
}
void HardFault_Handler_C(unsigned long * hardfault_args, unsigned int lr_value)
{
    unsigned long stacked_r0;
    unsigned long stacked_r1;
    unsigned long stacked_r2;
    unsigned long stacked_r3;
    unsigned long stacked_r12;
    unsigned long stacked_lr;
    unsigned long stacked_pc;
    unsigned long stacked_psr;
    unsigned long cfsr;
    unsigned long bus_fault_address;
    unsigned long memmanage_fault_address;
    uint32_t i = 0;

    bus_fault_address               = SCB->BFAR;
    memmanage_fault_address = SCB->MMFAR;
    cfsr                                   = SCB->CFSR;

    stacked_r0  = ((unsigned long) hardfault_args[0]);
    stacked_r1  = ((unsigned long) hardfault_args[1]);
    stacked_r2  = ((unsigned long) hardfault_args[2]);
    stacked_r3  = ((unsigned long) hardfault_args[3]);
    stacked_r12 = ((unsigned long) hardfault_args[4]);
    stacked_lr  = ((unsigned long) hardfault_args[5]);
    stacked_pc  = ((unsigned long) hardfault_args[6]);
    stacked_psr = ((unsigned long) hardfault_args[7]);

    DEBUG_TRACE(255, "[HardFault]\n");
    DEBUG_TRACE(255, "- Stack frame:\n");
    DEBUG_TRACE (255, " R0  = %x\n", stacked_r0);
    DEBUG_TRACE (255, " R1  = %x\n", stacked_r1);
    DEBUG_TRACE (255, " R2  = %x\n", stacked_r2);
    DEBUG_TRACE (255, " R3  = %x\n", stacked_r3);
    DEBUG_TRACE (255, " R12 = %x\n", stacked_r12);
    DEBUG_TRACE (255, " LR  = %x\n", stacked_lr);
    DEBUG_TRACE (255, " PC  = %x\n", stacked_pc);
    DEBUG_TRACE (255, " PSR = %x\n", stacked_psr);
    DEBUG_TRACE (255, "- FSR/FAR:\n");  
    DEBUG_TRACE (255, " CFSR = %x\n", cfsr);
    DEBUG_TRACE (255, " HFSR = %x\n", SCB->HFSR);
    DEBUG_TRACE (255, " DFSR = %x\n", SCB->DFSR);
    DEBUG_TRACE (255, " AFSR = %x\n", SCB->AFSR);
    if (cfsr & 0x0080) DEBUG_TRACE (255, " MMFAR = %x\n", memmanage_fault_address);
    if (cfsr & 0x8000) DEBUG_TRACE (255, " BFAR = %x\n", bus_fault_address);
    DEBUG_TRACE (255, "- Misc\n");
    DEBUG_TRACE (255, " LR/EXC_RETURN= %x\n", lr_value);

    while(1);
}