CorTst 测试项 `m33_cst_loadstore_test6.S` 失败

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CorTst 测试项 m33_cst_loadstore_test6.S 失败

1. 问题描述

在进行 CorTst 测试时，在极端的高频中断场景下（例如每 50μs 触发一次周期性中断），测试用例出现概率性虚假失败 (False Failure)，跳转至 m33_cst_loadstore_test6_stack_failed 错误处理分支。

问题代码片段：

    /* Update signature on stack */
    LDREX     R1, [SP]        /* Switch to exclusive access */
    ROR       R1, R1, #1
    STREX     R0, R1, [SP]    /* STREX in exclusive access should succeed */
    CMP       R0, #0
    DSB
    BNE       m33_cst_loadstore_test6_stack_failed

    ROR       R1, R1, #3      /* Destroy signature in R1 */

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2. 原因分析

此问题是由于 ARM 架构硬件行为特性 与 未屏蔽全局中断 共同作用导致的，并非实际硬件的 Load/Store 独占访问功能存在缺陷。

2.1 硬件状态机机制

Cortex-M 的 Local Exclusive Monitor 状态切换逻辑如下：

[Open Access] --LDREX--> [Exclusive Access] --STREX (Success)--> [Open Access]

根据 ARMv7-M / ARMv8-M 架构手册规定：

异常入口 (Exception Entry) 触发时，硬件会自动清零 Local Exclusive Monitor，强制将其从 Exclusive Access 状态重置为 Open Access 状态。
《Arm v7-M Architecture Reference Manual》A3.4.5 Load-Exclusive and Store-Exclusive usage restrictions

此设计旨在防止中断服务程序 (ISR) 与线程上下文 (Thread Context) 之间的独占访问状态互相干扰。即使 ISR 内部没有任何 LDREX/STREX 相关的代码，仅仅“进入异常”这一动作就会破坏 Monitor 的状态。

2.2 失败执行时序

Thread Context                             Interrupt Context (ISR)
--------------                             -----------------------
LDREX  R1, [SP]
  │ (Monitor Status: Exclusive Access)
  │
  ├─────── 触发中断 (Exception Entry) ─────────┐
  │                                           │ (硬件自动清零 Monitor -> Open Access)
  │                                           │ 执行 ISR...
  │                                           │ 异常返回 (Exception Return)
  │ <─────────────────────────────────────────┘
  │
STREX  R0, R1, [SP] 
  │ (Monitor 当前处于 Open Access，STREX 必定失败)
  │ (返回状态码 R0 = 1)
  ▼
CMP    R0, #0
BNE    m33_cst_loadstore_test6_stack_failed  ==> 触发误判 (False Positive)!

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3. 修复方案

在行 115 的 LDREX 之前插入临界区保护（关中断/流水线准备宏 CST_PREPARE_PIPELINE），并在校验完成后恢复中断状态。

修改前：

    /* Update signature on stack */
    LDREX     R1, [SP]
    ROR       R1, R1, #1
    STREX     R0, R1, [SP]
    CMP       R0, #0
    DSB
    BNE       m33_cst_loadstore_test6_stack_failed

修改后：

    /* Update signature on stack */
    CST_PREPARE_PIPELINE       /* Disable interrupts to lock exclusive monitor state */
    LDREX     R1, [SP]
    ROR       R1, R1, #1
    STREX     R0, R1, [SP]
    CST_RESTORE_PIPELINE       /* Restore interrupt mask */

    CMP       R0, #0
    DSB
    BNE       m33_cst_loadstore_test6_stack_failed

4. 临时修改方案

• 关闭对应的测试项目
• 替换 CorTst/asm/tests/m33_cst_loadstore_test6.S 为附件

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m33_cst_loadstore_test6.S.txt