嵌入式系统coredump分析

本文分享自中移OneOS微信公众号《嵌入式系统coredump分析》，作者：柏灵。

在进行嵌入式产品开发过程中，不可避免的会遇到，功能开发完了，固件烧进去了，测试拿去测了，然后测着测着，程序崩溃了！

问题解决思路

当遇到程序崩溃问题时，我们最先想知道的是，程序是在哪里崩溃的？最简单的方法是获取程序指针寄存器，比如在使用cortex-m开发时，只需要将程序崩溃时的PC值存到flash上或打印出来即可。但是当查看map表时，很可能发现PC指向的函数是memcpy等通用函数！对问题解决并不能提供有效信息。

所以对于大多数程序崩溃问题，最好能获得完整的调用栈和栈上的临时变量，这正好是coredump的主要功能。

eCoreDump组件介绍

OneOS的eCoreDump组件，主要功能是生成elf格式的core file，配合修改过的嵌入式gdb，完成嵌入式系统的coredump分析功能。具体流程是，在程序出现问题时，调用eCoreDump组件接口，将寄存器的值与内存内容组织成elf格式的core file，core file可以选择直接从串口输出，或者保存到flash。

eCoreDump组件工作流程：

生成的Core文件，转移到PC上并保存为文件后，格式如下：

 配置开发与运行

OneOS-Cube配置

eCoreDump组件依赖于fal组件的flash存储功能与shell功能，所以在开启eCoreDump前需保证开发板的fal接口可用，shell组件使能。

使用menuconfig使能eCoreDump功能:

(Top) → Components → Diagnose → eCoreDump
                                                        OneOS Configuration
[*] Using eCoreDump
        Select the arch (armv7m)  --->
[*]     Using example

编译、下载与运行

在使能eCoreDump组件后，即可使用keil或gcc编译固件，具体的编译与下载操作步骤参考OneOS开发文档。

eCoreDump组件新增了4条shell命令：

trigger_assert
trigger_fault
corefile_dump
corefile_count

trigger_fault命令提供一个hardfault示例，执行后会触发hardfault，生成的core file保存到flash，分析的过程在下一节介绍。

trigger_assert命令会触发assert，并将生成的core file打印到串口上，分析过程参考hardfault示例。

corefile_count命令用于查看当前flash上存储了几个core file，corefile_dump命令将core file打印到串口上。

使用GDB分析hardfault

为了演示eCoreDump组件功能，下面构造一段会导致hardfault的代码，系统崩溃原因为非法的函数指针调用。

fault_func func = (fault_func)0xFFFF0000;
int x, y;
const char * sx = "84597";
const char * sy = "35268";

float a, b, c;
const char * fsa = "1.1322";
const char * fsb = "45.2547";
const char * fsc = "7854.2";

a = atof(&fsa[0]);
b = atof(&fsb[0]);
c = atof(&fsc[0]);

x = atoi(&sx[0]);
y = atoi(&sy[0]);

func(x * a + y * b * c);

return 0;

当hardfault发生后，重启芯片，使用shell命令查看生成的core file（其中文件内容通过hex格式打印）：

在PC上使用ecdView进行coredump分析的流程为：

1）将hex格式的文件内容复制到ecdView的第一个文本框中，将hex格式的内容转化为二进制格式并保存为文件。
2）使用OpenElf按键，选择程序的elf文件路径。
3）使用BeginGDB按键，启动gdb进程进行core file解析。

gdb解析的结果如下：

 gdb与ecdView下载地址：https://gitee.com/cmcc-oneos/openOCD/releases

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