在ARM處理器中，如果一個(gè)程序產(chǎn)生了錯(cuò)誤并且被處理器檢測到，這是就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤異常。

錯(cuò)誤是怎么發(fā)生的呢？

許多可能的原因都會(huì)引起錯(cuò)誤發(fā)生，比如對于存儲(chǔ)器相關(guān)錯(cuò)誤，總線系統(tǒng)的異常響應(yīng)可以有以下原因：

訪問的地址非法；

由于傳輸?shù)念愋头欠?，總線的從設(shè)備不接受此次傳輸（從設(shè)備決定）

由于傳輸未使能或初始化，總線的從設(shè)備無法進(jìn)行此次傳輸（例如，如果外設(shè)的時(shí)鐘被關(guān)閉，那么訪問這個(gè)外設(shè)時(shí)，微控制器就可能會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤響應(yīng)）。

當(dāng)確定了硬件錯(cuò)誤異常的直接原因以后，我們可能還得花費(fèi)一些時(shí)間來確定問題的根源。例如，總線錯(cuò)誤可以由很多種情況引發(fā)，例如錯(cuò)誤的指針操作、?？臻g損壞、內(nèi)存溢出、非法存儲(chǔ)器映射以及其他原因。

分析錯(cuò)誤

根據(jù)錯(cuò)誤類型的不同，通常能夠直接確定引起硬件錯(cuò)誤異常的指令的位置。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，就需要知道進(jìn)入硬件錯(cuò)誤異常時(shí)的寄存器的內(nèi)容，以及異常處理前壓入棧中的寄存器的內(nèi)容。這些值中包含了程序返回地址，通過它也能知道引起錯(cuò)誤的指令地址。

如果使用了調(diào)試器，那么可在工程中創(chuàng)建硬件錯(cuò)誤異常處理，并且在其中添加一個(gè)用以暫停處理器的斷點(diǎn)指令；或者也可以在硬件錯(cuò)誤異常處理的開始部分設(shè)置一個(gè)斷點(diǎn)，這樣當(dāng)硬件錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，處理器就會(huì)自動(dòng)暫停。在處理器由于硬件錯(cuò)誤暫停后，我們就可以嘗試著按照下面圖的流程對錯(cuò)誤進(jìn)行定位。

為了給分析提供更多的信息，也可以生成程序映像的匯編代碼，并且利用在棧幀中找到的PC值確定錯(cuò)誤的位置。如果錯(cuò)誤的地址為存儲(chǔ)器訪問指令，就應(yīng)該檢查寄存器的值確定存儲(chǔ)器訪問的地址是否合法。除了檢查地址范圍，也應(yīng)該確認(rèn)存儲(chǔ)器的地址是否正確地對齊。

除了壓入棧中的PC值（返回地址），棧幀中也包含了其他有助于調(diào)試的寄存器值。例如，壓入棧的IPSR能夠反映處理器是否在進(jìn)行異常處理，EPSR則代表了處理器狀態(tài)（EPSR的T位為0，則表示錯(cuò)誤由意外切換至ARM狀態(tài)引起）。

棧中的LR也可能會(huì)提供一些信息，例如發(fā)生錯(cuò)誤的函數(shù)的返回地址，錯(cuò)誤是否發(fā)生在異常處理中，以及EXC_RETURN的值是否被異常破壞等。

另外，當(dāng)前的寄存器值也可以提供有助于定位錯(cuò)誤原因的各種信息，除了當(dāng)前棧指針的值，當(dāng)前的鏈接寄存器的值也可能有幫助。如果LR中為非法的EXC_RETURN的值，這就意味著它在前面異常處理中被錯(cuò)誤地修改了。

CONTROL寄存器也可以提供幫助。在沒有OS的簡單應(yīng)用程序中，進(jìn)程棧指針（PSP）不會(huì)被用到，并且CONTROL寄存器會(huì)一直保持為0。如果CONTROL寄存器被設(shè)置為0x2（PSP用于線程狀態(tài)），這就意味著LR在之前的異常處理中被錯(cuò)誤地修改了，或者棧內(nèi)容被破壞導(dǎo)致了EXC_RETURN的值錯(cuò)誤。

編輯：jq