​STM32H723 iPerf 调试笔记：MemManage_Handler 问题分析与解决

​问题现象

• 运行 iperf 代码时触发 MemManage_Handler。
• 调试寄存器值：
  • CFSR = 0x82（MMARVALID + DACCVIOL，数据访问违例）。
  • MMFAR = 0xE000ED34（非法访问 SCB 寄存器地址）。

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​根本原因

1. ​栈溢出

   • 线程栈过小（默认 1024 字），网络任务运行时栈溢出，导致返回地址被篡改，程序跳转到非法地址。

2. ​内存管理不一致

   • 混合使用 malloc/free 和 pvPortMalloc/vPortFree，导致堆损坏或野指针。

3. ​线程逻辑错误

   • 强制覆盖线程模式（mode = IPERF_MODE_SERVER），客户端线程无法启动。

4. ​共享资源竞争

   • 多线程未保护 param 结构体，导致状态不一致。

5. ​非法地址访问

   • 野指针操作或未对齐访问，如直接操作硬件寄存器地址。

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​解决方案

​1. 优化线程栈配置

• ​增大栈大小：

  #define TCP_SERVER_THREAD_STACKSIZE 2048  // 单位：字（FreeRTOS 默认）

• ​启用栈溢出检测：

  // FreeRTOSConfig.h
  #define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW 2
  
  void vApplicationStackOverflowHook(TaskHandle_t xTask, char *pcTaskName) {
      printf("[ERROR] Stack Overflow in Task: %s\n", pcTaskName);
  }

​2. 统一内存管理接口

• ​强制使用 FreeRTOS API：

  // 分配
  uint8_t *buf = (uint8_t *)pvPortMalloc(IPERF_BUFSZ);
  // 释放
  vPortFree(buf);

​3. 修正线程启动逻辑

• ​删除强制模式覆盖：

  // 错误代码（删除此行）
  // mode = IPERF_MODE_SERVER;
  
  // 正确逻辑
  if (param.mode == IPERF_MODE_CLIENT) {
      sys_thread_new("iperf_client", iperf_client, NULL, 2048, 4);
  } else if (param.mode == IPERF_MODE_SERVER) {
      sys_thread_new("iperf_server", iperf_server, NULL, 2048, 4);
  }

​4. 保护共享资源

• ​添加互斥锁：

  static SemaphoreHandle_t param_mutex = xSemaphoreCreateMutex();
  
  void set_iperf_mode(int mode) {
      xSemaphoreTake(param_mutex, portMAX_DELAY);
      param.mode = mode;
      xSemaphoreGive(param_mutex);
  }

​5. 修复链接脚本符号

• ​定义 __flash_size__：

  /* STM32H723ZETx_FLASH.ld */
  PROVIDE(__flash_start__ = ORIGIN(FLASH));
  PROVIDE(__flash_size__ = LENGTH(FLASH));

​6. 调试非法地址访问

• ​捕获 MMFAR 地址：

  void MemManage_Handler(void) {
      uint32_t cfsr = SCB->CFSR;
      uint32_t mmfar = SCB->MMFAR;
      printf("CFSR=0x%08lX, MMFAR=0x%08lX\n", cfsr, mmfar);
      while(1);
  }

• ​设置数据断点：在调试器中监控 0xE000ED34 的写操作。

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​验证步骤

1. ​编译并烧录修复后的代码。
2. ​运行客户端/服务器测试：

   # 客户端
   iperf -c 192.168.1.100 -p 5001
   # 服务器
   iperf -s -p 5001

3. ​监控输出：
   • 确认无 MemManage_Handler 触发。
   • 检查任务栈水位：

     UBaseType_t free_stack = uxTaskGetStackHighWaterMark(NULL);
     printf("Free Stack: %u words\n", free_stack);

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​关键代码片段

​线程创建

sys_thread_new("iperf_server", iperf_server, NULL, 2048, 4);
sys_thread_new("iperf_client", iperf_client, NULL, 2048, 4);

​内存分配修正

// iperf_server 中
recv_data = (uint8_t *)pvPortMalloc(IPERF_BUFSZ);
vPortFree(recv_data); // 替换 free()

​互斥锁保护共享参数

xSemaphoreTake(param_mutex, portMAX_DELAY);
param.mode = IPERF_MODE_SERVER;
xSemaphoreGive(param_mutex);

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​总结

​问题	​现象/寄存器值	​解决方案
栈溢出	MMFAR 指向栈地址	增大栈，启用溢出检测
内存管理不一致	堆损坏，随机崩溃	统一使用 pvPortMalloc/vPortFree
线程逻辑错误	客户端无法启动	删除强制模式覆盖
共享资源竞争	参数状态不一致	添加互斥锁
非法地址访问	MMFAR=0xE000ED34	检查野指针，设置数据断点

通过上述步骤，可系统性解决因内存管理、栈溢出和线程逻辑导致的 MemManage_Handler 问题。