【经验分享】RT1020 BEE下APP进fault问题分析与解决

小恩GG

【经验分享】RT1020 BEE下APP进fault问题分析与解决

一 文档描述

    最近遇到关于RT1020 BEE加密APP在某种配置下进入fault的案例。具体情况如下：

芯片    ：MIMXRT1021带外部QSPI flash

问题描述：在做BEE加密之后，代码使用ldm指令访问到具体flash地址的时候，有时候会进入到hardfault，然而同样的代码，下载到非加密的RT芯片中，则运行正常。如果使能了Dcache，则BEE加密模式下也不会出现问题，禁止Dcache则出现问题。

问题复现：首先保证BEE加密过程都能正常工作，然后准备一个很简单的app，比如SDK里的ledblinky, 在启动代码startup_mimxrt1021.c中，添加如下代码在ResetISR()开始的地方：

1. typedef struct
   
2. {
   
3. uint32_t uiWord_0;
   
4. uint32_t uiWord_1;
   
5. uint32_t uiWord_2;
   
6. } SomeStruct_t;
   
7. 
   
8. typedef struct
   
9. {
   
10. SomeStruct_t sStruct_A;
    
11. SomeStruct_t sStruct_B;
    
12. SomeStruct_t sStruct_C;
    
13. } ASetOfStructs_t;
    
14. static const ASetOfStructs_t FlashStruct;
    
15. 
    
16. __attribute__ ((section(".after_vectors.reset")))
    
17. void ResetISR(void) {
    
18. 
    
19. // Disable interrupts
    
20. __asm volatile ("cpsid i");
    
21. 
    
22. static SomeStruct_t RAMStruct_A;
    
23. static SomeStruct_t RAMStruct_B;
    
24. static SomeStruct_t RAMStruct_C;
    
25. RAMStruct_A = FlashStruct.sStruct_A;
    
26. RAMStruct_B = FlashStruct.sStruct_B;
    
27. RAMStruct_C = FlashStruct.sStruct_C;
    
28. 
    
29. #if defined (__USE_CMSIS)
    
30. // If __USE_CMSIS defined, then call CMSIS SystemInit code
    
31. SystemInit();
    
32. #else……….
    

复制代码

或者将上述结构体定义与调用的代码，放到SystemInit之后，但是在SystemInit中，屏蔽掉代码SCB_EnableDCache();编译好app.19之后，RT芯片进入到serialdownload模式，通过MCUBootUtility的BEEEncrypted Image Boot下载进去,就会复现问题。

二，问题分析与测试

  关于这点问题分析，查看RT1050SRM文档：

发现有这样的描述：

The known hardware limitations of the BEE module are as follows:

• Only supports 128 bits data width AXI interconnection

• Only supports 16-byte burst access size. For single transaction, theminimum supported access size is limited to 4-byte.

• Granularity of the address bias is 128 KB per step

• Maximumsupported burst length is limited to 4.

    经过和专家的确认，也得到了这样回复：

   BEE onlysupports 16-byte burst access size. This rule may be violated if master sendsunaligned burst because bus fabric may convert unaligned burst into non-16-byteaccess and cause BEE to send a bus error.

      To avoid this issue the general rulefor the master is to set start address to BEE 16-byte aligned, and total datanumber a multiple of 16-byte, so that the bus fabric can always feed BEE with16-byte access.

   所以说，如果要想解决这个问题，需要保证访问入口地址16字节对齐，而且访问的数据总数也是16字节的整数倍。

然后，这边对原始的代码在非加密的MIMXRT1020-EVK板上做了debug，查看添加结构体的地址情况，具体如下：

可以看到对应结构体的变量地址，并不是16字节对齐的。

为了实现字节对齐，并且变量的长度也是16字节的整数倍，这里修改代码如下：

1. typedef struct
   
2. {
   
3.         uint32_t uiWord_0;
   
4.         uint32_t uiWord_1;
   
5.         uint32_t uiWord_2;
   
6.         uint32_t dummy;
   
7. } SomeStruct_t;
   
8. 
   
9. typedef struct
   
10. {
    
11.         SomeStruct_t sStruct_A;
    
12.         SomeStruct_t sStruct_B;
    
13.         SomeStruct_t sStruct_C;
    
14. } ASetOfStructs_t;
    
15. static const ASetOfStructs_t FlashStruct  __attribute__ ((aligned (16)));
    
16.         // Disable interrupts
    
17.         __asm volatile ("cpsid i");
    
18. 
    
19.         static SomeStruct_t RAMStruct_A __attribute__ ((aligned (16)));
    
20.         static SomeStruct_t RAMStruct_B __attribute__ ((aligned (16)));
    
21.         static SomeStruct_t RAMStruct_C __attribute__ ((aligned (16)));
    
22.         RAMStruct_A = FlashStruct.sStruct_A;
    
23.         RAMStruct_B = FlashStruct.sStruct_B;
    
24.         RAMStruct_C = FlashStruct.sStruct_C;
    

复制代码

添加__attribute__((aligned (16)))，保证变量为16字节对齐，添加uint32_t dummy;为了凑够16字节的整数倍。

经过上述修改之后，再次在非BEE的MIMXRT1020-EVK板子上的debug，查看变量地址情况：

Debug结果可以发现，结构体的入口地址已经是16字节对齐了，而且每个结构体也是16字节的整数倍。这时候，生成.s19文件，再次烧录到已经做过BEE加密的MIMXT1020-EVK开发板中，烧录完成后，转为internal boot模式，再次上电，可以发现led灯已经成功闪烁，说明16字节对齐确实对BEE加密结果有修正效果，再次印证了SRM和专家的说法。三 总结   在使用BEE加密的时候，APP最好添加cache，因为cache在遇到不是16字节对齐的地址的时候，会自动分为两个burst，并且对齐地址，这也是为什么客户在添加了cache使能之后，不会出现问题。如果禁止了cache，那么必须要保证BEE访问的入口地址为16字节对齐，而且数据块字节总数是16字节的整数倍。希望该经验能够给大家带去帮助。

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2020-6-17 14:49 上传

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