【ARM RT-Thread 系统稳定性分析入门及渐进 1 -- ASSERT(0) 流程跟踪】

1.1.1 assert 介绍

assert() 是一个调试程序时经常使用的宏，在程序运行时它计算括号内的表达式：

• 如果表达式为 false (0), 程序将报告错误，并终止执行；
• 如果表达式不为 0，则继续执行后面的语句。

这个宏通常用来判断程序中是否出现了明显非法的数据，如果出现了，则终止程序以免导致严重后果，同时也便于查找错误。

下面以 RT-Thread 中的 assert 为例进行简单介绍：

assert 宏定义：
rt-thread/include/rtdebug.h

#define RT_ASSERT(EX)                                                         \
if (!(EX))                                                                    \
{                                                                             \
    rt_assert_handler(#EX, __FUNCTION__, __LINE__);                           \
}

1.1.2 assert 的处理

通过继续跟踪 rt_assert_handler 函数：

void rt_assert_handler(const char *ex_string, const char *func, rt_size_t line)
{
    volatile char dummy = 0;

    if (rt_assert_hook == RT_NULL)
    {
        {
            rt_kprintf("(%s) assertion failed at function:%s, line number:%d \n", ex_string, func, line);
            while (dummy == 0);
        }
    }
    else
    {
        rt_assert_hook(ex_string, func, line);
    }
}
RTM_EXPORT(rt_assert_handler);

从上面这个函数可以看出来，对于 assert 的流程处理分为两种情况：

• 如果没有配置 hook 函数，也即 assert 之后的回调函数，这个时候通常是打印一句 log，然后cpu while(1) 循环停住；
• 如果配置了 hook 函数，那么就去调用对应 hook 函数来进行处理，hook函数的配置通常是在系统初始化的时候完成的：

void rt_assert_set_hook(void (*hook)(const char *ex, const char *func, rt_size_t line))
{
    rt_assert_hook = hook;
}

int rt_cm_backtrace_init(void) {
    static rt_bool_t is_init = RT_FALSE;

    if (is_init)
    {
        return 0;
    }

    cm_backtrace_init("rtthread","1.0","1.0");

    rt_hw_exception_install(exception_hook);

    rt_assert_set_hook(assert_hook);

    is_init = RT_TRUE;
    return 0;
}

在 rtthread 中是在 cm_backtrace 中配置完成的，那么 hook 函数到底做了什么呢 ？

void rt_cm_backtrace_assert_hook(const char* ex, const char* func, rt_size_t line)
{
    rt_enter_critical();

#ifdef RT_USING_FINSH
    extern long list_thread(void);
    list_thread();
#endif

    cmb_println("");
    cmb_println("(%s) has assert failed at %s:%ld.", ex, func, line);

    cm_backtrace_assert(cmb_get_sp());

    cmb_println("Current system tick: %ld", rt_tick_get());
}

RT_WEAK rt_err_t exception_hook(void *context) {
    volatile uint8_t _continue = 1;

    rt_cm_backtrace_exception_hook(context);

    while (_continue == 1);

    return RT_EOK;
}

通过上面内容可以看到 hook 函数最后是进行 堆栈及相关寄存器信息的打印，最后通过 while(1) 停住。