J-Link RTT库和CmBacktrace库使用总结
Posted 无痕幽雨
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了J-Link RTT库和CmBacktrace库使用总结相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
目前一个项目由于资源、PCB体积等各方面限制，LOG_UART口没有引出，导致开发不能打印log，这对于习惯查看log分析问题的我来说，很不习惯，开发效率大大降低，遇到问题就抓狂了（在线调试，有些问题很难发现），于是查看网络，看看有没有其它的调试手段，找到了利用SWD口输出LOG的方法，如下：
M0和M0+内核不支持ITM，RTT支持ARM的全系列，没办法，我用的M0+内核，只能选择RTT。
至于一直和使用方法，请查看J-Link RTT使用博客，或者自行百度，网上很多介绍的帖子，这里不在赘述，说下使用当中遇到的问题：
1、RTT版本选择
我的工程是基于MDK的，编译器用的V5，采用V660d版本，编译没有问题，采用V754b版本，一堆错误，我也懒得去看错误是啥，目前采用V660d版本。
2、打印不全
（1）可以把BUFFER_SIZE_UP和SEGGER_RTT_PRINTF_BUFFER_SIZE都加大，但是SEGGER_RTT_PRINTF_BUFFER_SIZE要小于BUFFER_SIZE_UP；
（2）SEGGER_RTT_MODE_DEFAULT可以采用阻塞模式（如果不连接上位机，会阻塞代码）；
（3）适当加快J-LINK上位机速度；
（4）建议采用J-LINK V9及以上版本；
3、中文乱码
J-Link RTT Viewer不支持中文，解决方案是，先打开J-Link RTT Viewer，然后再打开J-Link RTT Client，J-Link RTT Client支持中文。
4、保存LOG日志
先打开J-Link RTT Viewer，然后再打开J-Link RTT Logger，选择通道（默认是1，我用的0），
LOG位置：C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Roaming\\SEGGER
5、不支持浮点数输出
在SEGGER_RTT_vprintf函数中，增加如下代码：
case '%':
_StoreChar(&BufferDesc, '%');
break;
//----------输出浮点-----------------------------
case 'f':
case 'F':
float fv;
fv = (float)va_arg(*pParamList, double); //取出输入的浮点数值
v = (int)fv; //取整数部分
_PrintInt(&BufferDesc, v, 10u, NumDigits, FieldWidth, FormatFlags); //显示整数，支持负数
_StoreChar(&BufferDesc, '.'); //显示小数点
v = abs((int)(fv * 100));
v = v % 100;
_PrintInt(&BufferDesc, v, 10u, 2, FieldWidth, FormatFlags); //显示小数点后两位
break;
//---------------------------------------
default:
break;注重：实例支持两位小数，其它位自行修改。
RTT最大的缺点就是不支持时间标签，如果带有时间标签就完美了。
（PS:谁有办法解决，请留言，谢谢）
利用RTT库调试时候，发现一个问题，系统很容易进入HardFault，这怎么解决？于是有百度到CmBacktrace库，用于抓取LOG分析，具体下载地址和移植步骤，请看代码出错提示_ARM CortexM系列MCU错误代码自动追踪库的使用经验分享或者自行百度，网上有很多教程。移植过程不在赘述，说下使用当中遇到的问题：
1、库里面的.c和.h文件不要包含其它文件，否则编译报错，里面要用的函数用extern直接在用的地方声明即可；
2、原库输出LOG，只输出一次
查看中断：
AREA |.text|, CODE, READONLY, ALIGN=2
THUMB
REQUIRE8
PRESERVE8
; NOTE: If use this file's HardFault_Handler, please comments the HardFault_Handler code on other file.
IMPORT cm_backtrace_fault
EXPORT HardFault_Handler
HardFault_Handler PROC
MOV r0, lr ; get lr
MOV r1, sp ; get stack pointer (current is MSP)
BL cm_backtrace_fault
Fault_Loop
BL Fault_Loop ;while(1)
ENDP
END看到么有，调用完cm_backtrace_fault()函数，就死循环了，这会导致一个问题，如果我的设备正在测试，没有接LOG口，等待发现问题，我再接LOG也无用，因为日志就输出一次然后死循环了。怎么办？我把cm_backtrace_fault()改写了，代码如下：
void cm_backtrace_fault(uint32_t fault_handler_lr, uint32_t fault_handler_sp)
uint32_t stack_pointer = fault_handler_sp, saved_regs_addr = stack_pointer;
const char *regs_name[] = "R0 ", "R1 ", "R2 ", "R3 ", "R12", "LR ", "PC ", "PSR" ;
while(1)
stack_pointer = fault_handler_sp;
saved_regs_addr = stack_pointer;
#ifdef CMB_USING_DUMP_STACK_INFO
uint32_t stack_start_addr = main_stack_start_addr;
size_t stack_size = main_stack_size;
#endif
CMB_ASSERT(init_ok);
/* only call once */
//CMB_ASSERT(!on_fault);
on_fault = true;
cmb_println("");
cm_backtrace_firmware_info();
#ifdef CMB_USING_OS_PLATFORM
on_thread_before_fault = fault_handler_lr & (1UL << 2);
/* check which stack was used before (MSP or PSP) */
if (on_thread_before_fault)
cmb_println(print_info[PRINT_FAULT_ON_THREAD], get_cur_thread_name() != NULL ? get_cur_thread_name() : "NO_NAME");
saved_regs_addr = stack_pointer = cmb_get_psp();
#ifdef CMB_USING_DUMP_STACK_INFO
get_cur_thread_stack_info(stack_pointer, &stack_start_addr, &stack_size);
#endif /* CMB_USING_DUMP_STACK_INFO */
else
cmb_println(print_info[PRINT_FAULT_ON_HANDLER]);
#else
/* bare metal(no OS) environment */
cmb_println(print_info[PRINT_FAULT_ON_HANDLER]);
#endif /* CMB_USING_OS_PLATFORM */
/* delete saved R0~R3, R12, LR,PC,xPSR registers space */
stack_pointer += sizeof(size_t) * 8;
#if (CMB_CPU_PLATFORM_TYPE == CMB_CPU_ARM_CORTEX_M4) || (CMB_CPU_PLATFORM_TYPE == CMB_CPU_ARM_CORTEX_M7) || \\
(CMB_CPU_PLATFORM_TYPE == CMB_CPU_ARM_CORTEX_M33)
stack_pointer = statck_del_fpu_regs(fault_handler_lr, stack_pointer);
#endif /* (CMB_CPU_PLATFORM_TYPE == CMB_CPU_ARM_CORTEX_M4) || (CMB_CPU_PLATFORM_TYPE == CMB_CPU_ARM_CORTEX_M7) */
#ifdef CMB_USING_DUMP_STACK_INFO
/* check stack overflow */
if (stack_pointer < stack_start_addr || stack_pointer > stack_start_addr + stack_size)
stack_is_overflow = true;
/* dump stack information */
dump_stack(stack_start_addr, stack_size, (uint32_t *) stack_pointer);
#endif /* CMB_USING_DUMP_STACK_INFO */
/* the stack frame may be get failed when it is overflow */
if (!stack_is_overflow)
/* dump register */
cmb_println(print_info[PRINT_REGS_TITLE]);
regs.saved.r0 = ((uint32_t *)saved_regs_addr)[0]; // Register R0
regs.saved.r1 = ((uint32_t *)saved_regs_addr)[1]; // Register R1
regs.saved.r2 = ((uint32_t *)saved_regs_addr)[2]; // Register R2
regs.saved.r3 = ((uint32_t *)saved_regs_addr)[3]; // Register R3
regs.saved.r12 = ((uint32_t *)saved_regs_addr)[4]; // Register R12
regs.saved.lr = ((uint32_t *)saved_regs_addr)[5]; // Link register LR
regs.saved.pc = ((uint32_t *)saved_regs_addr)[6]; // Program counter PC
regs.saved.psr.value = ((uint32_t *)saved_regs_addr)[7]; // Program status word PSR
cmb_println(" %s: %08x %s: %08x %s: %08x %s: %08x", regs_name[0], regs.saved.r0,
regs_name[1], regs.saved.r1,
regs_name[2], regs.saved.r2,
regs_name[3], regs.saved.r3);
cmb_println(" %s: %08x %s: %08x %s: %08x %s: %08x", regs_name[4], regs.saved.r12,
regs_name[5], regs.saved.lr,
regs_name[6], regs.saved.pc,
regs_name[7], regs.saved.psr.value);
cmb_println("\\r\\n==============================================================\\r\\n");
/* the Cortex-M0 is not support fault diagnosis */
#if (CMB_CPU_PLATFORM_TYPE != CMB_CPU_ARM_CORTEX_M0)
regs.syshndctrl.value = CMB_SYSHND_CTRL; // System Handler Control and State Register
regs.mfsr.value = CMB_NVIC_MFSR; // Memory Fault Status Register
regs.mmar = CMB_NVIC_MMAR; // Memory Management Fault Address Register
regs.bfsr.value = CMB_NVIC_BFSR; // Bus Fault Status Register
regs.bfar = CMB_NVIC_BFAR; // Bus Fault Manage Address Register
regs.ufsr.value = CMB_NVIC_UFSR; // Usage Fault Status Register
regs.hfsr.value = CMB_NVIC_HFSR; // Hard Fault Status Register
regs.dfsr.value = CMB_NVIC_DFSR; // Debug Fault Status Register
regs.afsr = CMB_NVIC_AFSR; // Auxiliary Fault Status Register
fault_diagnosis();
#endif
print_call_stack(stack_pointer);
CMB_CALL_USER_FUNCTION();
改动如下：
（1）增加while(1)循环，LOG可以循环输出；
（2）增加变量初始化：
stack_pointer = fault_handler_sp;
saved_regs_addr = stack_pointer;
（3）屏蔽一次输出断言：
/* only call once */
//CMB_ASSERT(!on_fault);
（4）为了增加其它功能，比如我希望进入 fault_handler后，能够LED灯闪烁，这样我就知道进入 fault_handler了，这种情况下，我增加了一个宏函数CMB_CALL_USER_FUNCTION();
在cmb_cfg.h中增加：
/* call user function */
#define __CMB_CALL_USER_FUNCTION__
#ifdef __CMB_CALL_USER_FUNCTION__
extern void user_hardfault_handler(void);
#define CMB_CALL_USER_FUNCTION() user_hardfault_handler()
#else
#define CMB_CALL_USER_FUNCTION()
#endif（5）原库输出没有换行
log打印是这样的：
固件名称：JJ_ZTJX，硬件版本号：V1.2，软件版本号：V1.3在中断或裸机环境下发生错误异常=========== 线程堆栈信息 =========== addr: 20004B00 data: 080000D1 addr: 20004B04 data: FFFFFFFF addr: 20004B08 data: 00000001 addr: 20004B0C data: 08000BC9 addr: 20004B10 data: 00088B80 addr: 20004B14 data: 080067A9 addr: 20004B18 data: 00000000 addr: 20004B1C data: 000000C9 addr: 20004B20 data: 080099A0 addr: 20004B24 data: 08000A29============================================================= 寄存器信息 ========================= R0 : 00000040 R1 : 00000020 R2 : FFFFFFFF R3 : 08006331 R12: FFFFFFFF LR : 08004AE5 PC : 08006332 PSR: 01000000==============================================================查看更多函数调用栈信息，请运行：addr2line -e JJ_ZTJX.axf -a -f s-E-
输出都在一行，不便于查看，我在 cmb_en_US.h、cmb_zh_CN.h、cmb_zh_CN_UTF8.h增加\\r\\n换行符。
（6）原库不能输出调用栈信息
输出结果如下：
查看更多函数调用栈信息，请运行：addr2line -e JJ_ZTJX.axf -a -f s
查看代码：
cmb_println(print_info[PRINT_CALL_STACK_INFO], fw_name, CMB_ELF_FILE_EXTENSION_NAME, cur_depth * (8 + 1),call_stack_info);再看：
"查看更多函数调用栈信息，请运行：addr2line -e %s%s -a -f %.*s\\r\\n",解释：
// %.*s 其中的.*表示显示的精度 对字符串输出(s)类型来说就是宽度
// 这个*代表的值由后面的参数列表中的整数型(int)值给出
由于我用的是SEGGER_RTT_printf函数，并不是标准的printf，因此可能不兼容上述用法，因此修改static void print_call_stack(uint32_t sp)函数，代码如下：
static void print_call_stack(uint32_t sp)
size_t i, cur_depth = 0;
uint32_t call_stack_buf[CMB_CALL_STACK_MAX_DEPTH] = 0;
cur_depth = cm_backtrace_call_stack(call_stack_buf, CMB_CALL_STACK_MAX_DEPTH, sp);
for (i = 0; i < cur_depth; i++)
sprintf(call_stack_info + i * (8 + 1), "%08lx", (unsigned long)call_stack_buf[i]);
call_stack_info[i * (8 + 1) + 8] = ' ';
if(i)
call_stack_info[(i-1) * (8 + 1) + 8] = 0;//防止没有结束符，一直输出
if (cur_depth)
// cmb_println(print_info[PRINT_CALL_STACK_INFO], fw_name, CMB_ELF_FILE_EXTENSION_NAME, cur_depth * (8 + 1),
// call_stack_info);
cmb_println(print_info[PRINT_CALL_STACK_INFO], fw_name, CMB_ELF_FILE_EXTENSION_NAME,call_stack_info);
else
cmb_println(print_info[PRINT_CALL_STACK_ERR]);
"查看更多函数调用栈信息，请运行：addr2line -e %s%s -a -f %s\\r\\n",LOG输出如下：
查看更多函数调用栈信息，请运行：addr2line -e JJ_ZTJX.axf -a -f 080062f2 08004adc 08000bc0 08006768 08000a20
（7）除0不能出发HardFault异常
官方库提供了两个触发异常的测试函数，其中除0不能触发，结果为-1。
void fault_test_by_div0(void)
volatile int * SCB_CCR = (volatile int *) 0xE000ED14; // SCB->CCR
int x, y, z;
*SCB_CCR |= (1 << 4); /* bit4: DIV_0_TRP. */
x = 10;
y = 0;
z = x / y;
//printf("z:%d\\n", z);
TRACE_DEBUG("z:%d\\n", z);
void fault_test_by_unalign(void)
volatile int * SCB_CCR = (volatile int *) 0xE000ED14; // SCB->CCR
volatile int * p;
volatile int value;
*SCB_CCR |= (1 << 3); /* bit3: UNALIGN_TRP. */
p = (int *) 0x00;
value = *p;
TRACE_DEBUG("addr:0x%02X value:0x%08X\\r\\n", (int) p, value);
p = (int *) 0x04;
value = *p;
TRACE_DEBUG("addr:0x%02X value:0x%08X\\r\\n", (int) p, value);
p = (int *) 0x03;
value = *p;
TRACE_DEBUG("addr:0x%02X value:0x%08X\\r\\n", (int) p, value);
CmBacktrace库缺点就是有点大，占用FLASH有点高。如果只需要输处异常处的PC值，可以用如下方法：
1、修改启动文件：
HardFault_Handler:
MOV r0, lr
MOV r1, sp
BL hardfault_handler2、重新定义和声明HardFault_Handler函数
void HardFault_Handler(uint32_t lr, uint32_t sp);
然后在void HardFault_Handler(uint32_t lr, uint32_t sp)函数中就可以打印PC值了。
至此，整个调试库应用完毕。
以上是关于J-Link RTT库和CmBacktrace库使用总结的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
调试备忘录-J-Link RTT的使用（原理 + 教程 + 应用 + 代码）