log2在C中引起STM32F4单片机故障

Question

为什么这段代码会导致硬错误并跳入无限循环？

#include <stdint.h>
#include <math.h>

void myfunc()
{  
    const double val = 1;
    double log_res = log2(val); // <----- THIS CAUSES A FAULT
    //double log_res = log2(1); // This works
}

当我用硬编码的1替换邪恶行中的val时，代码可以工作。因此，只有当我将val传递给log2 (如代码所示)时，问题才会发生。为什么会发生这种情况？

我正在使用STM32CubeIDE (基于eclipse)，与STM32F429ZI单片机。

更新：

在反汇编窗口中检查异常显示发生了以下异常：

fffffff9:执行MI命令失败：-数据-反汇编-s 4294967289 -e 4294967429 -- 3调试器后端的错误消息:无法访问地址0 0xfffffffe的内存

有人知道为什么会这样吗？

更新2：

程序集说明中的调试：

54            const double val = 1;
08000e0a:   mov.w   r3, #0
08000e0e:   ldr     r4, [pc, #64]   ; (0x8000e50 <myfunc+88>)
08000e10:   strd    r3, r4, [r7, #16]
55            double log_res = log2(val);
08000e14:   vldr    d0, [r7, #16] // <------ X THIS LINE CAUSES THE PROBLEM X
08000e18:   bl      0x8002a9c <log>
08000e1c:   vmov    r0, r1, d0
08000e20:   add     r3, pc, #36     ; (adr r3, 0x8000e48 <myfunc+80>)
08000e22:   ldrd    r2, r3, [r3]
08000e26:   bl      0x800085c <__divdf3>

空行有d0=0，r7=0x2002ffcc

执行这一行之后，反汇编程序跳转到WWDG_IRQHandler。

更新3：

GCC汇编程序选项(不确定这是做什么的)：

-mcpu=cortex-m4 -g3 -c -x assembler-with-cpp --specs=nano.specs -mfpu=fpv4-sp-d16 -mfloat-abi=hard -mthumb

GCC编译器选项：

-mcpu=cortex-m4 -std=gnu11 -g3 -DSTM32F429I_DISC1 -DSTM32 -DSTM32F429ZITx -DSTM32F4 -DDEBUG -DSTM32F429xx -c -I..\Inc -I../Inc/CMSIS/Include -I../Inc/CMSIS/Device/ST/STM32F4xx/Include -O0 -ffunction-sections -fdata-sections -Wall -fstack-usage --specs=nano.specs -mfpu=fpv4-sp-d16 -mfloat-abi=hard -mthumb

GCC链接器选项：

-mcpu=cortex-m4 -T"C:\Users\mne\STM32CubeIDE\workspace_1.0.0\MyUSB\STM32F429ZITX_FLASH.ld" --specs=nosys.specs -Wl,-Map="${ProjName}.map" -Wl,--gc-sections -static --specs=nano.specs -mfpu=fpv4-sp-d16 -mfloat-abi=hard -mthumb -Wl,--start-group -lc -lm -Wl,--end-group

Udpate 4：

这个问题似乎发生在math.h的许多功能中，例如fmin。

Answer 1

问题在于：

08000e14: vldr d0，r7，#16 // <

"d0“是64位VFP寄存器。然而，Cortex-M4F只有32位FPU (寄存器s0、s1等).皮质-m7F有64位FPU，但这不是你要用的。

因此，该指令对引起故障的Cortex-M4F核是无效的。我可以复制GCC 2018-Q4的版本。如果您移除-mfloat-abi=hard，问题就会消失，因为它随后使用ARM核心CPU寄存器传递参数。所以这就是我推荐的解决办法。

至于根本原因，我需要做更多的调查。

Answer 2

您似乎忽略了编译器选项中的标志-mfpu=fpv4-sp-d16 -mfloat-abi=hard -mthumb，并且只将它们包含在汇编程序选项中。(您可以用-march=armv7-m -mtune=cortex-m4代替-mcpu=cortex-m4。)因此，您的编译器正在为错误的浮点ABI生成代码.您指定了硬ABI，但是正在生成对软库函数的调用，而不是内联程序集指令。

编辑：--如果编译器正在生成FPU不支持的指令，正如ImageCraft观察到的那样，您可以尝试将标志更改为--mcpu=cortex-m4 --mfpu=auto。

请注意，任何级别的优化，甚至-O1，都足以让GCC折叠常量并优化对double position = 0.0;的调用。您可能需要使用函数return position;来使其发出具有优化功能的代码。(我假设这是一个简化的MCVE，因为您根本不需要在运行时计算log2(1)。)

Answer 3

关于你的问题：

当我用硬编码1代替邪恶行中的val时，代码就能工作了。因此，只有当我将val传递给log2 (如代码所示)时，问题才会发生。为什么会发生这种情况？

声明如下：

double position = log2(first_set);

不是将变量val传递给函数：log2()

我希望这样的编码错误(因为没有定义first_set )会导致代码不编译。