简介:
最近在做imx6u的linux下裸机驱动开发,由于是学习的初级阶段,既没有现成的IDE可以使用,也没有GDB等在线调试工具,只能把代码烧写在SD卡上再反复插拔,仅靠卑微的亮灯来判断程序死在哪一步。
至于没有使用串口的原因是,我现在就是卡在了这个串口的开发上。我的感受和这位老兄大抵是相同的
问题为:对下面结构体局部变量的定义前面加上volatile关键字,结果程序运行到这步时,直接卡死。理论上,并不应该会出现这种情况
cpp
typedef struct
{
uint8_t HYS; // 迟滞
uint8_t PULL; // 上拉/下拉
uint8_t ODE; // 开漏
uint8_t SPEED; // 速度
uint8_t DSE; // 驱动强度
uint8_t SRE; // 转换速率
uint8_t SION; // 软件输入
} MyStruct;
/*------------在某个函数内部---------------*/
//定义一个局部变量时会卡死
volatile MyStruct my2 = {0};
尝试
对此,我做了一些尝试,但仍未能找到根本原因:
1,猜测是成员变量导致的问题
于是,我对成员变量的类型做了一些改变,发现,只要不都是uint8_t或者char类型就不会卡死
cpp
typedef struct
{
uint16_t HYS; // 迟滞
uint8_t PULL; // 上拉/下拉
uint8_t ODE; // 开漏
uint8_t SPEED; // 速度
uint8_t DSE; // 驱动强度
uint8_t SRE; // 转换速率
uint8_t SION; // 软件输入
} MyStruct;
typedef struct
{
uint8_t HYS; // 迟滞
uint8_t PULL; // 上拉/下拉
uint8_t ODE; // 开漏
uint8_t SPEED; // 速度
uint8_t DSE; // 驱动强度
uint8_t SRE; // 转换速率
uint32_t SION; // 软件输入
} MyStruct;
同时,对成员变量的数量做了一些改变,只要不是7个uint8_t或char类型,就不会卡死
cpp
typedef struct
{
uint16_t HYS ; // 迟滞
uint16_t PULL ; // 上拉/下拉
uint16_t ODE ; // 开漏
uint16_t SPEED ; // 速度
uint16_t DSE ; // 驱动强度
uint16_t SRE ; // 转换速率
uint16_t SION ; // 软件输入
} MyStruct;
typedef struct
{
uint8_t HYS; // 迟滞
uint8_t PULL; // 上拉/下拉
uint8_t ODE; // 开漏
uint8_t SPEED; // 速度
uint8_t DSE; // 驱动强度
uint8_t SRE; // 转换速率
uint8_t SION; // 软件输入
uint8_t SIO; // 软件输入
} MyStruct;
此外,改变了结构体名也仍会出现上面问题
2,怀疑是优化级别导致的问题
由于我默认开的是-O2级别优化,为此,对上述代码进行了-Og、-O0、-O1、-O2、-O3优化(没少被-O2坑过),结果仍会出现相同的问题。此外也怀疑过是堆栈溢出,但是栈大小足足设置了2MB,并且通过增加不优化的无关变量数组排除掉了这个可能。
3,怀疑是变量定义导致的
于是尝试了下面几种形式,只要最后一种会出现这种问题。奇怪的是第三种竟然没出现问题(这可能是个伏笔)
cpp
MyStruct my1;
MyStruct my1 = {0};
volatile MyStruct my1;
volatile MyStruct my1 = {0};
4,怀疑是内存排列导致的问题(最有可能)
对此,使用了__attribute__((aligned(4/6/8/16/32)));进行测试,仍然不能解决问题,改变了成员变量排列顺序(像是无用功)仍未解决
后来使用了位域来测试,如果是uint32_t、uint16_t等组成的位域,哪怕都是8位位宽也不会出现问题。如果是7个uint8_t类型,倘若位宽不尽相同的话,那么也可能不会出现问题。
cpp
typedef struct
{
uint16_t HYS : 8; // 迟滞
uint16_t PULL : 8; // 上拉/下拉
uint16_t ODE : 8; // 开漏
uint16_t SPEED : 8; // 速度
uint16_t DSE : 8; // 驱动强度
uint16_t SRE : 8; // 转换速率
uint16_t SION : 8; // 软件输入
} MyStruct;
typedef struct
{
uint8_t HYS : 5; // 迟滞
uint8_t PULL : 5; // 上拉/下拉
uint8_t ODE : 5; // 开漏
uint8_t SPEED : 5; // 速度
uint8_t DSE : 5; // 驱动强度
uint8_t SRE : 5; // 转换速率
uint8_t SION : 5; // 软件输入
} MyStruct1;
typedef struct
{
uint8_t HYS : 8; // 迟滞
uint8_t PULL : 8; // 上拉/下拉
uint8_t ODE : 8; // 开漏
uint8_t SPEED : 8; // 速度
uint8_t DSE : 8; // 驱动强度
uint8_t SRE : 8; // 转换速率
uint8_t SION : 8; // 软件输入
} MyStruct2;
进一步测试中发现,在选用7个uint8_t的情况下,如果位宽都为1、2、3、4就不会出现问题,如果是其余数字(包括8)就会出现问题。也就是说位宽都低于4(包括4),就不会发生问题。
更进一步测试,如果7个uint8_t成员里,有至少两个位宽低于4(包括4),并且它们可以不连续排列,那么也不会发生问题
由此观之,很大程度上与结构体在内存中的排列有关,这现象着实诡异,也可能与imx6u这块板有关,总之原因暂时不明
cpp
typedef struct
{
uint8_t HYS : 1; // 迟滞
uint8_t PULL : 1; // 上拉/下拉
uint8_t ODE : 1; // 开漏
uint8_t SPEED : 1; // 速度
uint8_t DSE : 1; // 驱动强度
uint8_t SRE : 1; // 转换速率
uint8_t SION : 1; // 软件输入
} MyStruct;
typedef struct
{
uint8_t HYS : 2; // 迟滞
uint8_t PULL : 2; // 上拉/下拉
uint8_t ODE : 2; // 开漏
uint8_t SPEED : 2; // 速度
uint8_t DSE : 2; // 驱动强度
uint8_t SRE : 2; // 转换速率
uint8_t SION : 2; // 软件输入
} MyStruct1;
typedef struct
{
uint8_t HYS : 6; // 迟滞
uint8_t PULL : 6; // 上拉/下拉
uint8_t ODE : 6; // 开漏
uint8_t SPEED : 6; // 速度
uint8_t DSE : 6; // 驱动强度
uint8_t SRE : 6; // 转换速率
uint8_t SION : 6; // 软件输入
} MyStruct2;
点灯调试:
cpp
/*初始化串口IO*/
volatile MyStruct my1 = {0};
_Debug_LED;//卑微点灯宏
volatile MyStruct1 my2 = {0};
_Debug_LED;
volatile MyStruct2 my3 = {0};
_Debug_LED;
volatile IOMUXC_ConfigTypeDef uart_config = {0}; // 卡死在这里,与结构体有关
_Debug_LED;