淺識Cortex-M3 的雙堆棧機制

淺識Cortex-M3 的雙堆棧機制

CM3 的堆棧分為兩個：主堆棧和進程堆棧。

那麼，這兩個棧分別在什麼情況下使用呢？

這時，我們看一下CM3的控制寄存器（CONTROL）：控制寄存器用於定義特權層級，還用於選擇當前使用哪個堆棧指標。

CONTROL[1]

　　在 Cortex‐M3 的 handler 模式中， CONTROL[1]總是 0。線上程模式中則可以為 0 或 1。

　　僅當處於特權級的線程模式下，此位才可寫，其它場合下禁止寫此位。改變處理器的模

　　式也有其它的方式：在異常返回時，通過修改 LR 的位 2，也能實現模式切換。

而在uC/OS-II中利用的就是LR的位2來進行堆棧模式的切換，其實我們在上一篇文中也有說到，就是PendSV_Handler_Nosave中的這條指令ORR LR, LR, #0x04 將位2賦1，這樣退出異常時切換回 PSP ，之後就可以完成任務的切換。

響應異常的第一個動作，就是自動儲存現場的必要部分：依次把xPSR, PC, LR, R12以及R3‐R0由硬體自動壓入適當的堆棧中：如果當響應異常時，當前的代碼正在使用PSP，則壓入PSP，即使用線程堆棧；否則壓入MSP，使用主堆棧。

大家要記住，一旦進入了中斷服務程式，CPU就將一直使用主堆棧（MSP）。

uC/OS-II的任務，也可以叫做它的線程，使用的堆棧就是PSP，低優先順序任務到高優先順序任務的切換也正是由PSP完成的。

當開發的程式比較簡單（CM3不跑系統的時候）時，可以從頭到尾都只使用 MSP。這時，只需要保證開出一個容量夠大的堆棧，再把 MSP 初始化到其頂即可——這也是單片機開發最常見的做法。