Cortex-M3 操作模式与特权等级

Cortex-M3支持2个模式（Handler模式、线程模式）和2个特权等级（特权级、非特权级）。

• 当处理器处在线程模式时，既可以使用特权级，也可以使用非特权级。
• 当处理器处在Handler模式时，总是特权级的。
• 在复位后，处理器进入“线程模式+特权级”。
• 在“线程模式+非特权级（用户级）”下，禁止对系统控制空间（SCS）的访问。
• 在“线程模式+非特权级（用户级）”下，禁止使用MRS/MSR访问除了APSR之外的特殊功能寄存器。

【操作模式与特权等级状态转换图】

【线程模式特权级 与 Handler模式特权级 相互切换】

当CONTROL[0]=0时，线程模式特权级，在异常处理的始末，只发生了处理器模式的切换，如：

【线程模式非特权级 与 Handler模式特权级 相互切换】

当CONTROL[0]=1时，线程模式非特权级（用户级），则在异常处理的始末，处理器模式和特权等级都发生变化，如：

【线程模式非特权级 与 线程模式特权级&Handler模式特权级 切换】

• 芯片复位后，进入线程模式特权级。
• 线程模式特权级与Handler模式特权级之间通过异常/中断的进出来切换。
• 在特权级下的代码可以通过置位CONTROL[0]来进入非特权级。
• Handler模式永远都是特权级的。不管是任何原因产生了任何异常，处理器都将以特权级来运行其服务例程，异常返回后，系统将回到产生异常时所处的级别。
• Handler模式通过异常/中断进入，退出即返回线程模式。从Handler模式异常返回时，也可以通过置位CONTROL[0]（非特权级的线程模式）或清零CONTROL[0]（特权级的线程模式）来改变返回线程模式的级别。
• 线程模式非特权级下的代码不能再试图修改CONTROL[0]来回到线程模式特权级。它必须通过一个异常进入到Handler模式，由那个异常Handler处理来修改，清零CONTROL[0]为线程模式特权级，才能在返回到线程模式后拿到特权级。

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参考摘录：

《Cortex-M内核系列和STM32-讲座2教程.pdf》

《ARM Cortex-M3权威指南.pdf》