Keil MDK5 環境下 GD32F303 在 FreeRTOS 任務中使用浮點運算報 HardFault 異常的問題
1. 問題描述
1. 1 環境
| 類別 | 版本 |
|---|---|
| 系統 | WIN10 |
| Keil | Keil MDK 5.15.0 |
| 開發板 | 星空派GD32F303開發板 |
| GD32F30x 韌體庫 | V2.1.2 |
| GD32F30x Keil 5 支援包 | V2.1.0 |
| FreeRTOS | V10.4.3-LTS-Patch-2 |
1. 2 問題
繼上一篇博文《GD32F303 移植 FreeRTOS》之後，以為可以愉快的玩 FreeRTOS 了，沒想到接下來遇到了一個大坑。
博主在任務中使用了浮點型運算，測試任務如下：
static void test_task(void *para)
{
float f = 0.3f;
while(1)
{
LOGD("task: %s, freestack: %d, proi: %d\n", OS_TaskGetName(NULL), OS_TaskGetFreeStackSpace(NULL), OS_TaskGetPriority(NULL));
f *= 3.0f;
OS_MsDelay(1000);
}
}
編譯下載執行串列埠輸出如下資訊：
只要執行了浮點型運算，就進入了 HardFault 異常中斷。
2. 探索過程
2.1 HardFault 異常方向排查問題，分析出現的問題
出現 HardFault 硬體錯誤的原因主要有兩個方面：
- 記憶體溢位或者存取越界
- 堆疊溢位
但是從設定角度而言，任務棧空間是足夠的，就算加了浮點運算，需要的空間大，我建立任務直接加大棧空間到 2048 問題依舊存在，根據 JLINK 模擬偵錯也是一頭霧水，無果。
修改啟動檔案 startup_gd32f30x_hd.s 的堆疊空間，增加堆疊空間問題依舊。
參考博文《STM32硬體錯誤HardFault_Handler的處理方法》
2.2 浮點運算方向排查問題，檢查是否啟用了 FPU 功能
如上圖增加了 __FPU_PRESENT 宏定義，啟用 FPU 後，編譯執行仍舊如此，並同時嘗試了裸機使用浮點型運算是沒有問題的，證明問題還是出在 FreeRTOS 核心相關上。
2.3 位元組對齊問題
參考博文
但其實檢視過 startup_gd32f30x_hd.s 啟動檔案，已經設定的是 8 直接對齊
其實參考博文的參考意義不大，博主的情況與參考博文的情況不一致，但也不失為一種解決思路。
3. 解決方法
探索了幾天，嘗試了多種辦法，奈何博主的知識貯備不夠，無法更深層次去探索問題的根源。
無意之間瀏覽到博文《STM32 Printf 列印浮點數亂碼的問題》
該博主提到修改編譯優先順序設定成預設的解決思路，即：
將Options -> C/C++ -> Optimization 設定為 default。
修改成預設後，執行程式，問題便解決了。但其實不知根本。
其實只要不是 Level 0 等級都是可以的。
檢視了編譯優化相關博文，還是未果。相關博文如下：
4. 總結
問題困擾幾天，雖然解決，但不知根本。後續有時間再來一探究竟！