查证 SHCSR 的 Fault 使能位无法在 CubeMX 配置,补入文档与审计提示

用户问 fault_handler_enable() 能否通过 CubeMX 配置。查 CubeMX 安装目录的
模板源码后确认:不能。三重证据:

1. tpl_main_c.ftl 的 MX_NVIC_Init() 用 [#if vector.systemHandler=="false"]
   才生成 HAL_NVIC_EnableIRQ;而 NVIC-STM32F417_Modes.xml 里
   MemoryManagement/BusFault/UsageFault_IRQn 都标 Y(=systemHandler),
   故 CubeMX 对这三个永不生成使能代码(只生成优先级,且仅当优先级 != 0)。
2. 全部模板中 SHCSR 只出现 1 次(tpl_main_c.ftl:2269),且是 MPU 清理时的
   SCB->SHCSR &= ~SCB_SHCSR_MEMFAULTENA_Msk(禁用),无任何 |= 置位。
3. MPU 路径也堵死:.ioc 的 Mcu.IP 列表无 MPU,且 HAL_MPU_Enable 只置
   MEMFAULTENA 一位,BUSFAULTENA/USGFAULTENA 仍拿不到。

实测印证:Src/stm32f4xx_hal_msp.c 的 HAL_MspInit() 里只有
HAL_NVIC_SetPriority(PendSV_IRQn, 15, 0),三个 Fault 一行代码都没生成。

结论:只能手工写。但函数体在 USER CODE BEGIN 1 区(L2),重生成不会丢,
另有审计项 fault-handler-enable 兜底 -- 故这不是风险,只是无法享受 L1。

顺带记录一个易踩的误解:.ioc 里 NVIC.MemoryManagement_IRQn=true 的第 1 段
只是"向量在 NVIC 表里可见/已配优先级",与 SHCSR 使能位无关,
不要以为勾了 NVIC 面板的 Enabled 就等于使能了故障。

改动:

- 看门狗设计说明.md:§10.2 新增"为什么 fault_handler_enable() 写不进 .ioc"
  (三路径对照表 + 实测印证 + 结论);四个 Fault 采集小节加警示;
  L1 表格补该行;变更记录新增 2026-10-01 条。
- AGENTS.md:新增"SHCSR 的 Fault 使能位无法在 CubeMX 配置"铁律条目。
- scripts/check_cubemx_survival.py:fault-handler-enable 的 hint 补上
  "无法 CubeMX 配置"及其原因,便于日后重生成后看提示就能回忆。

验证:pre-commit 13 钩子全通过;审计 18 通过 / 1 警告 / 0 失败。本次仅改
文档与脚本注释,未动代码,无需重编译。
This commit is contained in:
2026-10-01 06:20:50 +08:00
parent 8a18e388c7
commit 2d414f8aa9
3 changed files with 37 additions and 1 deletions
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@@ -40,6 +40,7 @@ STM32F407ZGTx @168MHz(HSE 8MHz → PLL M=4/N=168/P=2);**仅 Keil MDK-ARM v
- `Inc/`/`Src/` 中 CubeMX 生成文件带 `USER CODE BEGIN/END` 标记:自定义代码**只写标记区之间**;`Drivers/BSP/` 为纯手工代码
- **CubeMX 重生成会覆盖标记区之外的一切**(`.ioc` 的 `KeepUserCode=true` **只**保护 `USER CODE` 区;2026-09-29 两次重生成各覆盖 4~5 处定制,其中 P1 两处**不报编译错**、只在真出故障时暴露)。防止定制丢失按三层优先级:**L1 写进 `.ioc`**(凡 CubeMX 界面能表达的配置,如任务栈/优先级/队列/事件组/堆大小/IWDG 参数——权限最高,重生成只会照写)→ **L2 搬进 `USER CODE` 区**(**只信 CubeMX 当前模板真实生成的区名**,优先文件头 `USER CODE BEGIN 0` 这类从未变过的标准位)→ **L3 审计兜底**。**每次重生成后立刻跑 `python scripts/check_cubemx_survival.py`**(已挂 pre-commit `cubemx-survival` 钩子;改动 `.ioc`/`Src/`/`Inc/`/`task_watchdog`/`.uvprojx` 触发)——清单 18 项 + 哈希基线漂移检测,直接列出"被覆盖了哪几处"。⚠️ **不要依赖"自造标记区"**:2026-09-29 实测 CubeMX **换了一代中断函数模板**(旧 `HardFault_Handler`/`HardFault_Report` 自造区 → 新函数体内 `HardFault_IRQn 0`/`W1_HardFault_IRQn 0`),旧区**连同内容一起消失**(看起来仍像"遵守了规则")。**生成区内无标记位可用的改动只能 L3 兜底**(如 `Src/iwdg.c` 的 `HAL_IWDG_Init()` 调用、4 个 Fault Handler 本体——本代模板整函数重写),一律加锚点注释(`IWDG-DEFER-START-ANCHOR` / `HARD-FAULT-ANCHOR` / `MEMFAULT-ANCHOR` / `BUSFAULT-ANCHOR` / `USAGEFAULT-ANCHOR`)供审计检出。方法论详见 `docs/子系统设计/看门狗设计说明.md` §10.1/§10.2
- **4 个 Cortex-M4 Fault 全部采集现场**(2026-09-29):`HardFault` / `MemManage` / `BusFault` / `UsageFault` 均为手工 `__asm` Handler(取 MSP/PSP 帧指针)→ `B` 到 per-fault C 入口 `fault_entry_{hard,mem,bus,usage}`(各自带故障名)→ `hard_fault_report(tag, frame)` 打 `[ERR] <TAG> PC/LR/xPSR/R0-R3/CFSR/HFSR[/BFAR][/MMFAR]` 后 `NVIC_SystemReset()`。**后三者默认禁用**(复位后 `SHCSR` 只开 HardFault),不使能就会被**升级成 HardFault**、日志看不出根因 → `fault_handler_enable()`(`Src/stm32f4xx_it.c` 的 `USER CODE BEGIN 1` 区)在 `app_main_init()` **第一行**调用。**刻意不启用** `CCR.UNALIGN_TRP` / `CCR.DIV_0_TRP`(会把普通 bug 升级成死机)。⚠️ **ARMCC `__asm` 取不到 C 的数据符号**(`ADR r1, xxx_tag` 报 `A1516E: Bad symbol`,去 static 也无效)且无法传字符串参数 → 故障名必须由 C 侧 per-fault 入口带上,不要在 `__asm` 里取 C 变量
- **`SHCSR` 的 Fault 使能位无法在 CubeMX 配置**(2026-10-01 查模板源码证实):CubeMX 对 System Exception **只生成优先级(且仅当优先级 ≠ 0),从不生成使能代码**——`tpl_main_c.ftl` 的 `MX_NVIC_Init()` 用 `[#if vector.systemHandler=="false"]` 挡住 `HAL_NVIC_EnableIRQ`,而 `NVIC-STM32F417_Modes.xml` 里 `MemoryManagement/BusFault/UsageFault_IRQn` 都标 `Y`(=systemHandler);**全部模板中 `SHCSR` 只出现 1 次**且是 MPU 清理的 `&= ~MEMFAULTENA`(禁用),无任何 `|=` 置位;MPU 路径也堵死(`.ioc` 无 MPU,且 `HAL_MPU_Enable` 只置 `MEMFAULTENA` 一位)。⚠️ **`.ioc` 的 `NVIC.MemoryManagement_IRQn=true` 不代表已使能**(第 1 段只是"向量在 NVIC 表里可见")——别误以为勾了 Enabled 就等于开了故障。结论:只能手工写(现放 `USER CODE BEGIN 1` 区,属 L2,重生成不丢)+ 审计项 `fault-handler-enable` 兜底
- **`MDK-ARM/*.uvprojx` 每次 `@build` 后被 Keil UV4 自动改写,改动一律不入库**(2026-09-29 实测):UV4 构建时会把工程 XML 归一化成它本机风格的旧式写法(`<Tag />` → `<Tag></Tag>`、XML 声明加 `standalone="no"`),并把 `PackID` 降到**本机装的 DFP 版本**(本机实测 `3.1.1` → `3.0.0`,属**降级**)。这些差异是环境相关的,提交后会把别人的 Pack 版本也一起改掉。**判断方法**:`git diff MDK-ARM/STM32F407-Demo.uvprojx` 里若只见 XML 格式/`PackID` 差异而**无源文件挂载增删** → `git checkout -- MDK-ARM/STM32F407-Demo.uvprojx` 丢弃。只有真的新增/删除源文件(`grep 文件名` 计数变化)才提交
- **ARMCC 内联汇编语法(2026-09-29 踩坑,共 3 坑)**:① `__asm volatile ("MRS %0, lr" : "=r" (x))` 是 **GCC 语法**,ARMCC 报 `#18: expected a ")"`;② `__asm { MRS x, lr }` 块内联会把寄存器名当 C 标识符报 `#20: identifier "lr" is undefined`;③ `__asm` 块里**取不到 C 的数据符号**,`ADR r1, xxx_tag` 报 `A1516E: Bad symbol 'xxx_tag'`(去掉 `static` 也无效——汇编器只认自己作用域内的符号)。**结论**:整个函数用 `__asm void f(void) { ... }`;要传"字符串/表格"这类 C 侧数据,就让 `__asm` 只取寄存器参数然后 `B` 到一个普通 C 函数,由 C 侧补上。若要覆盖 CubeMX 生成的同名函数,用 `#define f f_Gen`(在生成实体之前)把生成实体改名——链接器会把未被引用的 `f_Gen` 自动移除(`.map` 可见 `Removing ... (N bytes)`),**零代码开销且不删生成区任何一行**
- FreeRTOS V10.3.1(CMSIS-RTOS V2);HAL 时基 = TIM7(非 SysTick),tick = 1ms;NVIC 4 位优先级分组,外设中断优先级 ≥ 5