關于基于ARM7的工程開發中遇到的DAbt異常的原因以及解決方案？

ID:342505 · 發表于 2018-5-31 21:44

本人目前使用LPC23xx系列的ARM7芯片做通信的工程，整個程序只用到CAN、UART、Time幾個外設，其中UART采用中斷接收方式，Time也開了中斷用于產生周期的定時信號值，串口的中斷優先級要高于定時器的。其次主要實現的功能就是定時地通過CAN對CAN總線網絡的其他節點進行收發信息操作，然后轉換成串口數據格式，再由串口進行收發工作。這是基本情況。

可在實際的測試過程中，當我開機后，采用每隔1.6s通過串口下發數據進行查詢時，過了差不多半個小時就沒有返回數據了，采用MDK在線仿真發現每一次都是程序陷入了啟動代碼的DAbt行，如下圖所示。

然后我采用http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-121124-1.html 的方法對R14寄存器中的地址值減8并在Command窗口中輸入后程序跳轉到定時器中斷服務程序中，如下圖所示。

想請教一下，這種問題的根本原因是因為堆棧溢出嘛，解決這種問題的思路是什么？
謝謝。

ID:342505 · 發表于 2018-6-1 19:21

真的是醉了，查來查去原來是NXP公司給的中斷服務函數框架的問題。
具體來說，我是參考了MCB2300的代碼，里面的中斷服務函數框架如下所示：
void Timer0Handler (void) __irq
{
  T0IR = 1; /* clear interrupt flag */
  IENABLE; /* handles nested interrupt */

  timer0_counter++;

  IDISABLE;
  VICVectAddr = 0; /* Acknowledge Interrupt */
}

問題就是出在IENABLE和IDISABLE這兩個宏定義里，其在irq.h中的宏定義如下
static DWORD sysreg; /* used as LR register */
#define IENABLE __asm { MRS sysreg, SPSR; MSR CPSR_c, #SYS32Mode }
#define IDISABLE __asm { MSR CPSR_c, #(IRQ32Mode|I_Bit); MSR SPSR_cxsf, sysreg }
意思是對程序狀態寄存器CPSR和SPSR進行操作使其進入系統模式或IRQ模式，乍一看到沒什么問題，可是移植進工程里就出數據中止異常的問題。

下午測試的時候我把定時器中斷和串口中斷中的IENABLE和IDISABLE語句全部注釋掉再進行多次測試，都沒有什么問題。

從官方框架的注釋上來看這些宏定義是用于解決中斷嵌套的，也就是說像我這個工程中有兩個中斷必然會涉及到嵌套，不過遺憾的是ARM7貌似不太推薦中斷嵌套，周立功的《ARM嵌入式系統基礎教程》中也提到對于ARM7的中斷嵌套配置和操作較為復雜，不推薦使用。其次從代碼上來看，估計是每一次進入中斷都要對程序狀態寄存器進行操作，而頻繁的內核模式切換以及程序狀態寄存器的強制操作（因為一般這一類最底層的寄存器都是不對用戶開放的）導致了數據中止異常。

當然上述只是我的推測而已，不知道是否正確，還請大牛批評指正！

ID:342505 · 發表于 2018-6-1 19:42

該問題以解決，在此結一下題。下面講一下我的解決思路和方法。

先說問題出在哪兒。我是采用了NXP官方MCB2300開發例程給的中斷服務程序框架，如下圖所示。

原因出在IENABLE和IDISABLE這兩個語句上，將所有中斷服務程序中的這兩個語句注釋掉之后，多次測試再無異常和死機。

下面講一下我個人覺得的原因。
首先IENABLE和IDISABLE是一個宏定義，其具體定義在irq.h中，如下圖所示

仔細看可以發現它們是對程序狀態寄存器CPSR和SPSR進行操作，使內核進入系統模式或者是IRQ中斷模式，乍一看貌似沒什么問題，而且官方代碼的注釋也說這兩個語句主要是為了解決中斷嵌套用的。不過不知道是因為我沒有配置完全還是怎么的，在本工程中確實會出現中斷嵌套的問題，估計沒有很好的處理中斷嵌套，從而出現了數據中止異常吧。

可是回過頭來想想如果是因為中斷嵌套的配置沒有做好，那為什么直接去掉這兩個語句，換言之就是為什么直接放棄中斷嵌套的配置，反而程序運行流暢不會異常和死機了呢？

個人覺得吧可能原因還是出在對程序狀態寄存器的頻繁操作和對內核模式的頻繁切換所導致的問題，不過具體的原因因為個人所學有限目前還不能給予更加有效的正確的解釋。
上述如果有謬誤和紕漏的地方，還望大牛們批評指正。

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