Question

我正在开发用于Cortex-M3嵌入式微控制器的软件（Atmel SAM3S）我使用的是IAR EWARM IDE＆amp;编译器。我怀疑由于某种原因，我有一个缓冲区溢出或内存泄漏，导致堆栈被破坏，因为我突然发现自己被困在我的代码空间之外。

我问这个问题的原因是，很难找出导致这种混乱的原因，并且我想知道当你想找出问题的原因时你使用了哪种技术。

您使用的是内存调试器，在线跟踪调试硬件等吗？

Answer 1

您应该尝试使用金丝雀值。这就是它基本上如何 - 比如你有一些struct：

struct foo {
    unsigned long bar;
    void * baz;
};

修改它，看起来像这样：

struct foo {
    unsigned long canary1;
    unsigned long bar;
    void * baz;
    unsigned long canary2;
};

初始化struct时，请将一些任意值放入canary1和canary2。每当您对struct执行某些操作时，请检查值是否保持不变。这样，如果您有缓冲区溢出或堆栈粉碎，您将检测到它。您可以使用自动变量执行相同的内部函数：

int foo(int bar) {
      unsigned long canary1 = 0xDEADBABE;
      char baz[20];
      unsigned long canary2 = 0xBAD0C0DE;
      ...
}

等等。不要忘记在return之前检查值是否保持不变。此外，如果您可以让代码始终跳转到同一位置，请尝试在那里放置一些代码（或断点）并获取堆栈跟踪。

GCC知道如何自己添加这些canary值，但我不知道你的编译器是否可以这样做。但你仍然可以手动完成。

Answer 2

程序计数器是一个寄存器，因此不能“覆盖”。正如你所说，可能发生的事情是堆栈被覆盖，然后你执行一个返回指令，从堆栈中读取一个无效的返回地址，从而导致跳转到la-la-land。

我最喜欢的调试方法是打印出来，当然，在嵌入式目标上可能很难。第二好的是逐步完成可疑程序。

您还应该调查已知会导致跳转的事情，例如中断服务例程。

Answer 3

我在STM32上使用IAR EWARM时遇到了类似的问题。内存转储，反汇编，金丝雀，一切都没有发现。最后回滚到早期版本的EWARM，问题就消失了。我向IAR支持发了一条消息，但从未收到回复。对不起，我不记得这是哪个版本的EWARM。这是几个项目之前。

我会打开一个内存窗口并首先尝试金丝雀测试。如果它仍然随机跳出代码空间，请尝试安装旧版本的EWARM。

Answer 4

我可以补充的一点是，对于ARM芯片，有可能在某处使用BL而不是BX或BLX导致芯片进入错误的Thumb / ARM模式。不像以后的芯片那么常见，但仍然......

当我发现无处跳转时，我会查找错误的函数指针表，覆盖任何中断向量表，是的，堆栈溢出是最容易测试的。将已知的字节值丢弃到堆栈区域，当崩溃发生时，查看调试器剩余的堆栈数。如果没有，你去吧。

我也会做标准，看看过去X天里发生了什么变化，试图找出任何问题。最后，只需打印出你的代码就可以尝试缩小发生错误跳转的位置。如果你可以将它归结为一个或两个函数，你可以跟踪汇编程序并查看它是否是编译器问题，内存问题或中断问题。祝好运！