TC3xx芯片的Trap功能详解
前言
前面介绍了tc3xx一系列的功能与特性，看起来感觉高大上，但是总有一种空中楼阁的感觉：这些复杂的架构、特性、功能在平时好像也用不到呀？今天就来介绍和日常开发及问题分析强相关的tc3xx芯片的trap功能，也就是在程序/系统异常后，tc3xx的异常处理机制。同时回答以下两个关键问题：
1.发生trap后，怎么确定发生了哪一个trap？
2.是程序的哪个地方导致发生了trap？
注意：本文使用tc3xx芯片及vector的autosar配置工具。
参考文档：
1. infineon-aurix_tc3xx_part1-usermanual-v02_00-en
2.学习笔记 | aurix tc3xx architecture
缩略词
简写 全称
tcn trap class number
tin trap identification number
tsr trap service router
nmi non-maskable interrupt
btv base trap vector table pointer
正文
1.trap发生
当系统中发生不可屏蔽中断（nmi）、指令异常（instruction exception）、内存管理异常（memory management exception）或者非法访问（illegal access）时，trap就会发生。trap功能永远是active的，不可被disable的。
2.trap类型
tc3xx有8种类型的trap（class 0 – class 7），通过tcn标识，每类trap下又定义了一系列的具体trap，通过tin（trap identification number标识）。
也就是说，异常（exception）发生后，我们能知道具体的tcn和tin，就能确定是哪一种trap发生了。
3.trap向量表
tc3xx的btv寄存器保存了异常向量表的基地址。btv寄存器中保存的异常向量表的基地址的[8:5]位域”或 or”上tcn码就能确定异常发生时调用的具体的tsr（trap service router，或者叫异常处理程序）所在的地址。
4.trap定位
定位trap类型
从上文中得知，我们能知道具体的tcn和tin，就能确定是哪一种trap发生了。
d[15]寄存器保存了trap/exception发生后tin号。
在datasheet中没有知道如何确定tcn号，从后面的调试分析中可以得知，异常发生后，d[4] = (tcn << 16) | tin，也就是可以通过d[4]寄存器确定tcn号。
定位发生trap的位置：
a[11]寄存器保留了函数的返回地址，可以通过a[11]来推测异常发生的函数。
5.autosar架构图下trap实例分析
异常测试代码
uint8 traptestflag = 0;uint32* zeroadress = (uint32 *)0x00000000;static void traptest(void){ /* trap for memory protection null address*/ if(1 == traptestflag) { traptestflag = 0; *zeroadress = 0x12345678; }}
给零地址处赋值制造异常。
traptest函数发生异常，触发异常处理程序tsr。
os_hal_memorytrapentry是本次异常发生时的tsr，通过汇编代码又调用了os_hal_memfaultexceptionhandler
从os_hal_memorytrapentry代码及注释中可以知道，异常的时候d[15]寄存器保存了tin，d[4]寄存器保存了tcn << 16 | tin
在异常处理程序处打断点：
d[15]: 6，也就是tin为6
d[4]: 0x00010006，也就是tcn为1
a[11]: 0x8013cb18，也就是如果没有异常，函数返回地址是0x8013cb18
btv: 0x70102000
分析1：通过d[15]和d[4]确定tin和tcn后确定异常为零地址访问异常
分析2：通过a[11]为0x8013cb18后查看map文件，确定0x8013cb18为traptest函数的返回地址
分析3：btv | (tcn << 5) à 0x70102020为本次tsr（异常处理函数）的地址
分析4：我们也可以查看os的报错
error type为14 ，也就是0x0e，为e_os_protection_memory
6. 实际应用思路
如果是必现问他，通过lauterbach仿真器很容易就能定位到异常原因和位置，但是，如果是实车上偶发出现异常，无法通过仿真器仿真又该怎么办了？
这里仅提供一个设计思路，更具体是详细设计和代码实现请关注本公众号的后续文章。
思路：
1.mcu预留backup ram(软件复位后数据不丢失ram)
2.配置os，使得os shutdown后能够调用到自定义的callout函数
3. callout函数中将异常复位的trap信息（tcn，tin，return adress等）保存到backup ram
4. callout最后调用mcu_performreset软件复位
5. 复位后能识别到上一次的异常信息，并把异常信息写道nvm中去
6.通过诊断did能够读取到异常信息
这样在实车上发生异常后，就能通过诊断读取到异常信息，从而便于分析和定位问题。
7.总结
. tc3xx有8类tcn， 每类tcn下又有具体的tin
. 异常发生的时候，可以通过d[4]和d[15]寄存器定位具体的异常类型
. 异常发生的时候，可以通过a[11]寄存器定位异常发生的位置
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1.发生trap后，怎么确定发生了哪一个trap？
2.是程序的哪个地方导致发生了trap？
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1.trap发生
当系统中发生不可屏蔽中断（nmi）、指令异常（instruction exception）、内存管理异常（memory management exception）或者非法访问（illegal access）时，trap就会发生。trap功能永远是active的，不可被disable的。
2.trap类型
tc3xx有8种类型的trap（class 0 – class 7），通过tcn标识，每类trap下又定义了一系列的具体trap，通过tin（trap identification number标识）。
也就是说，异常（exception）发生后，我们能知道具体的tcn和tin，就能确定是哪一种trap发生了。
3.trap向量表
tc3xx的btv寄存器保存了异常向量表的基地址。btv寄存器中保存的异常向量表的基地址的[8:5]位域”或 or”上tcn码就能确定异常发生时调用的具体的tsr（trap service router，或者叫异常处理程序）所在的地址。
4.trap定位
定位trap类型
从上文中得知，我们能知道具体的tcn和tin，就能确定是哪一种trap发生了。
d[15]寄存器保存了trap/exception发生后tin号。
在datasheet中没有知道如何确定tcn号，从后面的调试分析中可以得知，异常发生后，d[4] = (tcn << 16) | tin，也就是可以通过d[4]寄存器确定tcn号。
定位发生trap的位置：
a[11]寄存器保留了函数的返回地址，可以通过a[11]来推测异常发生的函数。
5.autosar架构图下trap实例分析
异常测试代码
uint8 traptestflag = 0;uint32* zeroadress = (uint32 *)0x00000000;static void traptest(void){ /* trap for memory protection null address*/ if(1 == traptestflag) { traptestflag = 0; *zeroadress = 0x12345678; }}
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d[4]: 0x00010006，也就是tcn为1
a[11]: 0x8013cb18，也就是如果没有异常，函数返回地址是0x8013cb18
btv: 0x70102000
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分析2：通过a[11]为0x8013cb18后查看map文件，确定0x8013cb18为traptest函数的返回地址
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. 异常发生的时候，可以通过d[4]和d[15]寄存器定位具体的异常类型
. 异常发生的时候，可以通过a[11]寄存器定位异常发生的位置
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