MAP 文件和 List 文件的解讀(一個例子)

Keil 在生成程序的時候显晶，可以生成兩個輔助文件非常有幫助道伟，他們分別是 map 文件和 list 文件敲董。
訪問Options for Target -> Listing 勾選對應(yīng)選項即可打開碳竟。
這兩個文件我僅能大概讀懂顽染，下面介紹一下如何根據(jù)PC和LR寄存器中的地址數(shù)據(jù)漾岳，通過map文件找到該指令所在的函數(shù)，并根據(jù)list文件找到出錯的代碼行號粉寞。拋磚引玉尼荆，歡迎大牛拍磚：
map文件是連接器生成的二進制文件的信息，其中描述了各符號的交叉引用唧垦、函數(shù)和數(shù)據(jù)排布的順序和大小等各種有用信息捅儒。要根據(jù)指令地址查找函數(shù)主要關(guān)注map文件中的Image Symbol Table這一部分內(nèi)容。

Symbol Name Value Ov Type Size Object(Section)
main 0x00006245 Thumb Code 106 main.o(.text)
OnPowerOff 0x000062af Thumb Code 8 main.o(.text)
FAULT_PrintFaultRegs 0x000062dd Thumb Code 464 fault.o(.text)
FAULT_PrintGeneralRegs 0x000064ad Thumb Code 194 fault.o(.text)

隨意取出其中的一部分振亮，對于每行共有5列數(shù)據(jù)巧还，每行代表一個符號（函數(shù)和全局變量）的數(shù)據(jù)。分別是：“符號名坊秸，符號地址麸祷，類型，長度妇斤，所在的.o文件”摇锋。我們主要關(guān)注“符號名丹拯，符號地址和長度”這部分內(nèi)容。
根據(jù)地址查找函數(shù)名荸恕，就是檢索MAP文件的“Image Symbol Table”部分乖酬，查找到函數(shù)地址和所查詢地址最接近，且函數(shù)地址比所查詢地址小的函數(shù)融求。并根據(jù)函數(shù)的長度確認(rèn)是否在函數(shù)的范圍內(nèi)咬像。

舉一個真實的例子：
比如說在發(fā)生Hardfault錯誤時，使用上述Hardfault Handler示例代碼打印出的錯誤信息如下：

Exceptions:
r0 : 0x4006a000
r1 : 0x0000000a
r2 : 0x00000002
r3 : 0x00000003
r4 : 0x0001f420
r5 : 0x0001f420
r6 : 0x00000000
r7 : 0x00000000
r8 : 0x00000000
r9 : 0x00000000
r10 : 0x00000000
r11 : 0x00000000
r12 : 0x40048000
lr : 0x00010681
pc : 0x00010642
xpsr: 0x01000000
current xpsr: 0x00000003
current lr : 0xffffffe9
primask : 0x00000000
basepri : 0x00000000
faultmask: 0x00000000
control : 0x00000000
MMFSR : 0x00000000[]
BFSR : 0x00000400[IMPRECISERR|]
UFSR : 0x00000000[]
HFSR : 0x40000000[FORCED|]
DFSR : 0x00000008
MMFAR : 0xe000ed34
BFAR : 0xe000ed38

錯誤類型為“非精確的數(shù)據(jù)訪問違例”生宛。處理器自動壓入堆棧的PC寄存器的數(shù)據(jù)為0x00010642县昂，在map文件中查找字符串“0x000106”（故意抹去末尾數(shù)據(jù)），找到的兩個匹配數(shù)據(jù)陷舅，但是這里兩個地址都比出現(xiàn)錯誤的地址0x00010642大倒彰，錯誤并非發(fā)生在這兩個函數(shù)中。

FS_Lock 0x000104ef Thumb Code 24 fs.o(.text)
FS_Unlock 0x00010507 Thumb Code 10 fs.o(.text)
UART7816_Init 0x00010673 Thumb Code 16 uart7816.o(.text)
UART7816_SetBaudRate 0x00010683 Thumb Code 228 uart7816.o(.text)
UART7816_StartClock 0x00010767 Thumb Code 18 uart7816.o(.text)
UART7816_StopClock 0x00010779 Thumb Code 28 uart7816.o(.text)

接著擴大范圍繼續(xù)循環(huán)莱睁，搜索“0x000105”待讳，結(jié)果如下（僅關(guān)注Image Symbol Table部分）：

.text 0x00010530 Section 0 uart7816.o(.text)
_timerInit 0x00010531 Thumb Code 58 uart7816.o(.text)
_gpioInit 0x0001056b Thumb Code 118 uart7816.o(.text)
_uartInit 0x000105e1 Thumb Code 146 uart7816.o(.text)
…
FS_Unlock 0x00010507 Thumb Code 10 fs.o(.text)

其中和0x00010642最為接近且小于0x00010642的為函數(shù)_uartInit，且函數(shù)地址0x000105e1+146大于0x00010642,仰剿，所以確認(rèn)發(fā)生錯誤的指令在函數(shù)_uartInit中创淡。
下面輪到List文件出場了，List文件實際上是編譯器生成的C代碼和匯編的對照表南吮，其中_uartInit的部分內(nèi)容如下：

_uartInit PROC
;;;110 static void _uartInit(void)
0000b0 48d2 LDR r0,|L1.1020|
;;;111 {
    ;;;112
    ;;;113 SIM_SCGC4 |= SIM_SCGC4_UART0_MASK;
    0000b2 6b40 LDR r0,[r0,#0x34]
    0000b4 f4406080 ORR r0,r0,#0x400
    0000b8 49d0 LDR r1,|L1.1020|
    0000ba 6348 STR r0,[r1,#0x34]
    ;;;114
    ;;;115 UART0_C2 &= (uint8_t)~(uint8_t)((UART_C2_TE_MASK | UART_C2_RE_MASK));
    0000bc 48d1 LDR r0,|L1.1028|
    0000be 78c0 LDRB r0,[r0,#3]
    0000c0 f00000f3 AND r0,r0,#0xf3
    0000c4 49cf LDR r1,|L1.1028|
    0000c6 70c8 STRB r0,[r1,#3]
    ;;;116
    ;;;117 UART0_BDH = UART_BDH_SBR(0x02);
    0000c8 2002 MOVS r0,#2
    0000ca 7008 STRB r0,[r1,#0]
    ;;;118
    ;;;119 UART0_BDL = UART_BDL_SBR(0xE8);
    0000cc 20e8 MOVS r0,#0xe8
    0000ce 7048 STRB r0,[r1,#1]
    ;;;120
    ;;;121 UART0_MA1 = UART_MA1_MA(0x00);
    0000d0 2000 MOVS r0,#0
    0000d2 7208 STRB r0,[r1,#8]
    ;;;122
    ;;;123 UART0_MA2 = UART_MA2_MA(0x00);
    0000d4 7248 STRB r0,[r1,#9]
    ;;;124
    ;;;125 UART0_C4 = UART_C4_BRFA(0x00);
    0000d6 7288 STRB r0,[r1,#0xa]
    ;;;126
    ;;;127 UART0_C1 = (UART_C1_M_MASK | UART_C1_PE_MASK);
    0000d8 2012 MOVS r0,#0x12
    0000da 7088 STRB r0,[r1,#2]
    ;;;128
    ;;;129 UART0_S2 = (UART_S2_LBKDIF_MASK | UART_S2_RXEDGIF_MASK);
    0000dc 20c0 MOVS r0,#0xc0
    0000de 7148 STRB r0,[r1,#5]
    ;;;130
    ;;;131 UART0_MODEM = 0x00U;
    0000e0 2000 MOVS r0,#0
    0000e2 7348 STRB r0,[r1,#0xd]
    ;;;132
    ;;;133 UART0_IR = UART_IR_TNP(0x00);
    0000e4 7388 STRB r0,[r1,#0xe]
    ;;;134
    ;;;135 UART0_TWFIFO = UART_TWFIFO_TXWATER(0x00);
    0000e6 74c8 STRB r0,[r1,#0x13]
    ;;;136
    ;;;137 UART0_RWFIFO = UART_RWFIFO_RXWATER(0x01);
    0000e8 2001 MOVS r0,#1
    0000ea 7548 STRB r0,[r1,#0x15]
    ;;;138
    ;;;139 UART0_SFIFO = UART_SFIFO_TXEMPT_MASK |
    0000ec 20c7 MOVS r0,#0xc7
    0000ee 7488 STRB r0,[r1,#0x12]
    ;;;140 UART_SFIFO_RXEMPT_MASK |
    ;;;141 UART_SFIFO_RXOF_MASK |
    ;;;142 UART_SFIFO_TXOF_MASK |
    ;;;143 UART_SFIFO_RXUF_MASK;
    ;;;144
    ;;;145 UART0_CFIFO = (UART_CFIFO_TXFLUSH_MASK | UART_CFIFO_RXFLUSH_MASK);
    0000f0 20c0 MOVS r0,#0xc0
    0000f2 7448 STRB r0,[r1,#0x11]
    ;;;146
    ;;;147 UART0_PFIFO &= (uint8_t)~(uint8_t)(
        0000f4 4608 MOV r0,r1
        0000f6 7c00 LDRB r0,[r0,#0x10]
        0000f8 f0000077 AND r0,r0,#0x77
        0000fc 7408 STRB r0,[r1,#0x10]
        ;;;148 UART_PFIFO_TXFE_MASK |
        ;;;149 UART_PFIFO_RXFE_MASK
        ;;;150 );
    ;;;151
    ;;;152 UART0_WN7816 = UART_WN7816_GTN(0x00);
    0000fe 2000 MOVS r0,#0
    000100 7708 STRB r0,[r1,#0x1c]
    ;;;153
    ;;;154 UART0_WF7816 = UART_WF7816_GTFD(0x01);
    000102 2001 MOVS r0,#1
    000104 7748 STRB r0,[r1,#0x1d]
    ;;;155
    ;;;156 UART0_WP7816A_T0 = UART_WP7816A_T0_WI_H(0x00);
    000106 2000 MOVS r0,#0
    000108 49be LDR r1,|L1.1028|
    00010a 313c ADDS r1,r1,#0x3c
    00010c 7008 STRB r0,[r1,#0]
    ;;;157 UART0_WP7816B_T0 = UART_WP7816B_T0_WI_L(0x0A);
    00010e 210a MOVS r1,#0xa
    000110 48bc LDR r0,|L1.1028|
    000112 f880103d STRB r1,[r0,#0x3d]
;;;158 //UART0_WP7816 = UART_WP7816_WTX(0x0A);
;;;159
;;;160 UART0_ET7816 = (UART_ET7816_TXTHRESHOLD(0x00) | UART_ET7816_RXTHRESHOLD(0x00));
000116 2000 MOVS r0,#0
000118 49ba LDR r1,|L1.1028|
00011a 7788 STRB r0,[r1,#0x1e]
;;;161
;;;162 UART0_IS7816 = UART_IS7816_WT_MASK |
00011c 20f7 MOVS r0,#0xf7
00011e 7688 STRB r0,[r1,#0x1a]
;;;163 UART_IS7816_CWT_MASK |
;;;164 UART_IS7816_BWT_MASK |
;;;165 UART_IS7816_INITD_MASK |
;;;166 UART_IS7816_GTV_MASK |
;;;167 UART_IS7816_TXT_MASK |
;;;168 UART_IS7816_RXT_MASK;
;;;169
;;;170 UART0_IE7816 = 0x00U;
000120 2000 MOVS r0,#0
000122 7648 STRB r0,[r1,#0x19]
;;;171
;;;172 UART0_C7816 = (UART_C7816_INIT_MASK | UART_C7816_ISO_7816E_MASK);
000124 2005 MOVS r0,#5
000126 7608 STRB r0,[r1,#0x18]
;;;173 (void) UART0_S1;
000128 4608 MOV r0,r1
00012a 7900 LDRB r0,[r0,#4]
;;;174 (void) UART0_D;
00012c 4608 MOV r0,r1
00012e 79c0 LDRB r0,[r0,#7]
;;;175
;;;176 UART0_C5 &= (uint8_t)~(uint8_t)(
    000130 4608 MOV r0,r1
    000132 7ac0 LDRB r0,[r0,#0xb]
    000134 f0000010 AND r0,r0,#0x10
    000138 72c8 STRB r0,[r1,#0xb]
    ;;;177 UART_C5_TDMAS_MASK |
    ;;;178 UART_C5_RDMAS_MASK |
    ;;;179 0x4FU
    ;;;180 );
;;;181
;;;182 UART0_C3 = 0x00U;
00013a 2000 MOVS r0,#0
00013c 7188 STRB r0,[r1,#6]
;;;183
;;;184 UART0_C2 = 0x00U;
00013e 70c8 STRB r0,[r1,#3]
;;;185
;;;186 return;
;;;187 }
000140 4770 BX lr
;;;188
ENDP

出錯的地址是0x00010642琳彩，相對于函數(shù)起始地址0x000105e1的偏移為0x61，根據(jù)List文件中的內(nèi)容部凑，_UartInit中第一條指令在文件中的偏移是0xb0露乏，因此出錯代碼的偏移應(yīng)該是0x61+0xb0 = 0x111。因此可以定位出發(fā)生錯誤的語句在uart7816.c中的157行砚尽。
找到產(chǎn)生錯誤的語句后施无，在有針對性的查找CPU手冊中串口寄存器WP7816B的部分辉词，發(fā)現(xiàn)用錯了頭文件必孤，的確是訪問了非法的內(nèi)存區(qū)域。至此瑞躺，問題解決敷搪。