STM32F4 hardfault一例：usage fault

前天自己写了一个项目的键盘驱动，该项目程序使用ucos-ii，键盘驱动作为其中一个任务。

键盘驱动本身不难，使用基础的扫描方式。难的是调试时发现程序总会进入hardfault。

hardfault是M3和M4内核的一种机制，具体类型可以百度“HardFault的诊断”。

接下来说说我艰苦的调试过程。。。

首先百度了怎么调试hardfault，根据这篇文章http://www.cnblogs.com/Ilmen/p/3356147.html描述的方法试了起来。

过程并没有那么顺利。首先根据keil的fault report知道了我的错误类型也是usage fault中的INVSTATE，所以是尝试进入ARM状态所导致的hardfault。

然后找到发生hardfault之前PSP里的LR，然后查看该地址的汇编指令，并没有发现什么不妥，所以一下子又没了思路。。。

于是调试只能往更细致的方向去了，我发现在某个地方进入了系统延时函数就会发送错误，于是我在一些关键的函数里设置断点，包括OSShed()、OSCtxSw()、PendSV_Handler()这些与任务调度密切相关的函数。

接着发现，在系统企图将任务切换到键盘任务时就会出错。这时我便在要调度的之前，单步执行，在这个过程也更深入了解了任务切换时堆栈如何压入和弹出。最后发现问题是切换到键盘任务后函数返回的PC错了！而我再反顺序看这些数据是如何入栈的，发现入栈时是对的，也就是在数据在后来的过程中被破坏了！
然后我又接着设置断点、单点调试。。最终发现是在下一个任务的数据入栈时被破坏了。

到此原因就很清晰了，是因为下一个任务的堆栈大小设置过小，导致数据入栈时越界，破坏到键盘任务的堆栈了。

过程有点繁琐，因此也写得繁琐，希望遇到类似困难的朋友能得到一点启发^_^。在这个过程中我的体会就是：一要了解内核的机制；二要不怕苦和繁琐，大胆去探索底层的执行过程（分析汇编指令）。